Áreas de Servicios

SERVIR-Amazonia trabaja en cuatro áreas con el objetivo de empoderar a los actores de la región para monitorear y comprender los cambios ambientales en tiempo casi real, evaluar las amenazas climáticas y responder rápidamente a los desastres naturales.

Gestión de ecosistemas

La observación de la Tierra y la información y análisis geoespacial son fundamentales para el monitoreo y la gestión de los ecosistemas. En la Amazonia, la información geoespacial se usa habitualmente para monitorear los ecosistemas terrestres, como los sistemas de alerta temprana de deforestación. Sin embargo, el uso de la información geoespacial para monitorear recursos hídricos y ecosistemas acuáticos/humedales está mucho menos desarrollado. Los servicios geoespaciales y de observación de la Tierra pueden brindar información para la planeación y la gestión a múltiples escalas. La relativa importancia de ciertas áreas para la biodiversidad y la integridad de los ecosistemas, el análisis de impactos potenciales de las actividades humanas, y opciones para decisiones sensatas en gestión y conservación son ejemplos de necesidades de información para ecosistemas acuáticos claves afectados por cambios estacionales y de más largo plazo en escalas hidrometeorológicas, cambio en el uso de la tierra y actividades de desarrollo como hidroenergía, carreteras, explotación minera y otros.
Contacto: Karis Tenneson ktenneson@sig-gis.com

Actividades

Naiara Pinto / Jet Propulsion Laboratory

La teledetección activa es fundamental para caracterizar cobertura de nubes altas / ecosistemas tropicales altos en biomasa como la Amazonia. Este proyecto ayudará a los gobiernos latinoamericanos a incorporar conjuntos de datos gratuitos de radares y datos lidar en programas de monitoreo existentes. El equipo de Pinto propone codesarrollar e implementar un sistema de mapeo de la cobertura terrestre de fuente abierta con el programa de SERVIR-Amazonia para apoyar el área de servicios temáticos en Cambio en la Cobertura y el Uso de la Tierra y Ecosistemas. El marco colaborativo se enfoca en el mapeo de la cobertura terrestre en la interfaz bosque-agricultura mediante la caracterización de los gradientes de perturbación y la identificación de sitios de siembra. Al mismo tiempo, el proyecto preparará a investigadores y tomadores de decisiones latinoamericanos para optimizar el alto volumen de conjuntos de datos gratuitos producidos por las misiones NISAR y GEDI de la NASA.

Los grupos interesados son productores que participan en iniciativas de paisajes sostenibles, así como tomadores de decisiones en ONG y gobierno que apoyan prácticas agrícolas sostenibles. El equipo del proyecto planea optimizar las iniciativas subnacionales en Ucayali-Perú, Caquetá-Colombia y Pará-Brasil, partiendo de colaboraciones con las comunidades y agencias de monitoreo locales como MINAM e IMAFLORA, produciendo lecciones y flujos de trabajo que puedan ser adaptados a otros sitios amazónicos.

Foto: Sitio en donde el equipo de Pinto implementará el proyecto

Stephanie Spera / University of Richmond

La selva amazónica proporciona servicios ecosistémicos a 33 millones de personas, incluidas 1.5 millones de personas indígenas de 385 grupos diferentes, que viven dentro de la frontera del bioma. Los objetivos de este proyecto son entender cómo la degradación forestal, la deforestación y la construcción de vías afectan los servicios ecosistémicos que brinda el ciclo hidrológico del suroccidente amazónico y desarrollar datos y herramientas para mejorar la gestión del recurso hídrico en la región.

El equipo de Spera trabajará en las zonas de Ucayali-Perú y Acre-Brasil para caracterizar los cambios en la cobertura forestal usando datos obtenidos por teledetección y trabajo de campo, y para atribuir estos cambios en la cobertura forestal a cambios localizados en la evapotranspiración (ET), la humedad del suelo, humedad del aire y la temperatura superficial. Se determinará el radio de efecto de estos cambios en la cobertura forestal (hasta dónde se sienten estos cambios) y se generarán mapas que resalten áreas que hayan sufrido cambios en la microclimatología y el uso de la tierra. El equipo creará además una herramienta basada en estadísticas que permitirá a los usuarios analizar las ventajas vs. desventajas entre el cambio en la cobertura de la tierra y los servicios ecosistémicos a través de la modelación de escenarios. Esta información será compartida a través de capacitaciones, trabajo de campo y talleres con comunidades y universidades socias.

El proyecto enfatizará el fortalecimiento de capacidades de los grupos autóctonos y no autóctonos locales, así como de colegas en CIAT e instituciones socias del programa SERVIR-Amazonia como ACCA-MAAP, y colegas y estudiantes con socios  en la región. Mapas actualizados de la infraestructura de transporte, el cambio en la cobertura forestal y la perturbación de los servicios ecosistémicos (temperatura, ET, precipitación y humedad del suelo) serán útiles para la población local y los planeadores. Estos mapas también pueden brindar una línea base para futuros análisis de modelación climática sobre retroalimentación entre perturbación forestal y clima regional. Adicionalmente, la vinculación de la población local permitirá a los grupos autóctonos y no autóctonos participar en la creación de conocimiento en la región.

Figura: Suramérica, con la cuenca amazónica delineada en rojo, Ucayali y Acre delineados en gris. B: Las líneas trazadas en azul designan las reservas indígenas; las zonas verdes son áreas de conservación. El río Purús (P), el río Juruá (J) y el río Ucayali (U) también están resaltados. C: Afluente del río Ucayali (recuadro rosado, B). Los colores representan la pérdida forestal entre 2001-2005 (violeta); 2005-2010 (verde); 2011-2015 (amarillo) y 2016-2017 (rojo) (Hansen et al. 2013).

Integrar zonas mapeadas de deforestación a partir de múltiples algoritmos y generar estimados actualizados de zonas de pérdida forestal

Problema: Ecuador alberga más de 12 millones de hectáreas de bosques y ecosistemas nativos. Sin embargo, estas zonas están experimentando pérdidas debido a las presiones generadas por los cambios en el uso de la tierra. Ecuador implementó una política de incentivos, el Programa Socio Bosque, para apoyar el doble objetivo de balancear simultáneamente el desarrollo y la conservación forestal. El país necesita productos oportunos y robustos de monitoreo respecto a la cobertura forestal, la deforestación y la degradación para adjudicar incentivos para las propiedades de los socios. Esta información también se requiere para cumplir sus compromisos frente a acuerdos internacionales y aprovechar oportunidades de donantes internacionales y otras agencias que ofrecen pagos por la mitigación del cambio climático.

Crédito de fotografía: Ministerio del Ambiente de Ecuador

Solución: Actualmente el Programa de Conservación Forestal del Ministerio del Ambiente (MAE) y el Programa REDD+ han estado probando algoritmos de monitoreo de deforestación que integran información de radar de apertura sintética e imágenes ópticas. El servicio integrará zonas mapeadas de deforestación a partir de múltiples algoritmos y generará estimados actualizados de zonas de pérdida forestal. El equipo del Ministerio del Ambiente (MAE) trabajará con el equipo de SERVIR-Amazonia, liderado por Spatial Informatics Group (SIG). El equipo de servicios facilitará un taller para evaluar la producción de capas de deforestación y generará un producto integrado para la deforestación junto con un documento que resuma la metodología de integración. El equipo usará Collect Earth Online para construir un conjunto de datos de referencia de sitios y su uso de tierra correspondiente para evaluar mapas. El Programa se basará en la plataforma del Sistema para Observaciones del Planeta Tierra, Acceso a Datos, Procesamiento y Análisis para el Monitoreo de Tierras (SEPAL).

Optimizar el flujo de trabajo mediante la automatización

Problema: La Amazonia peruana enfrenta uno de los mayores retos para reducir las tasas de deforestación, que en los últimos años están por encima de 150.000 hectáreas (ha) por año. La deforestación por minería de oro en Perú causó la pérdida forestal de más de 96.000 ha de bosque primario en los últimos 30 años, llegando a índices históricos en 2017 y 2018 cuando la actividad alcanzó varias zonas protegidas, incluidas la Reserva Nacional Tambopata (RNTB) y la Reserva Comunal Amarakaeri (RCA).

En febrero de 2019, el Gobierno de Perú inició una operación sin precedentes con el objeto de erradicar la minería ilegal de oro en la zona de mayor impacto del país (La Pampa), ubicada en la zona de amortiguamiento del RNTB. El Ministerio del Ambiente (MINAM) ha estado desarrollando información en sitios potenciales de minería ilegal de oro. Sin embargo, la información a menudo llega demasiado tarde y carece de precisión, lo que resulta en actividades continuadas de minería ilegal y en que no se puedan procesar penalmente a los infractores. Adicionalmente, la extensa cobertura de nubes durante la temporada húmeda limita la capacidad de los productos de teledetección óptica para brindar datos apropiados en casi tiempo real.

Crédito imagen: ACCA, corredores de conservación observados, desde el Parque Nacional Manu hasta la Reserva Nacional Tambopata.

Solución: Conservación Amazónica (ACCA) socio de SERVIR-Amazonia tiene amplia experiencia trabajando con el Gobierno peruano para brindar perspectivas accionables sobre la minería ilegal de oro, con financiación de NORAD. ACCA produce un informe que incluye la geoubicación de actividades potenciales de minería en regiones prioritarias y datos satelitales de alta resolución. ACCA actualmente está trabajando con MINAM para comparar el desempeño de varios algoritmos para detectar minería. El flujo de trabajo actual de ACCA está bastante avanzado combinando múltiples productos de teledetección (imágenes ópticas y SAR), usando Google Earth Engine y validando mediante datos de alta resolución. La intervención de SERVIR-Amazonia apoyará mejoras para optimizar el flujo de trabajo mediante la automatización, investigará oportunidades para usar el aprendizaje automático para identificar reservorios asociados con actividades mineras y mejorará la prontitud y el contenido de los productos finales entregados a las agencias gubernamentales. El equipo de servicios de SERVIR-Amazonia será liderado por ACCA con apoyo de SIG, y el servicio será codiseñado y codesarrollado con MINAM.

Partir de los métodos descritos en el Manual de SAR para brindar herramientas adicionales a MAAP y Terra-i

Problema: En Perú, Colombia y otros países en los trópicos, la falta de información detallada sobre el cambio forestal se debe en gran parte a la alta cobertura de nubes y la limitada capacidad de detección con imágenes ópticas. Esfuerzos existentes como MAAP (producido por ACCA) y Terra-i (producido por el CIAT) están trabajando en varios sectores para mejorar el monitoreo en el cambio forestal. Estos equipos trabajan con agencias gubernamentales y sociedad civil para brindar información necesaria sobre los cambios forestales. Estos esfuerzos se pueden mejorar incorporando nuevos métodos a sus cajas de herramientas existentes.

Solución: Avances recientes en teledetección por radar agregarían una fuente de datos importante a las iniciativas MAAP y Terra-i. El servicio se basará en métodos descritos en el Manual de SAR para brindar herramientas adicionales a MAAP y Terra-i. Un experto en la materia patrocinado por SCO y el personal de SERVIR-Amazonia establecerán el servicio mediante tres sesiones de capacitación, dos en Perú y una en Colombia, dirigidas a socios del Consorcio de SERVIR-Amazonia. El resultado que desea lograr con este servicio es mejorar las capacidades técnicas con los socios del Programa.

Mapear la extensión y estructura de los bosques de manglares a lo largo de la costa de la Guyana automatizando el análisis de las imágenes ópticas y de radar

Problema: Los bosques de manglar conforman una gran parte de la costa de la Guyana. Dado que muchas zonas de la Guyana costera se encuentran por debajo del nivel del mar, los manglares sirvan como barrera natural al proteger los ecosistemas continentales de las inundaciones y la intromisión del agua salada. Sin embargo, estos bosques se encuentran bajo amenaza debido a los niveles en aumento del mar, la creciente población y el cambio en el uso de la tierra. Un mapeo preciso de la extensión de los manglares y su estructura le permitiría al país desarrollar planes y programas para protegerlos. Específicamente la Comisión de Forestería de la Guyana (GFC) requiere análisis de teledetección para medir y monitorear las tendencias espaciales y temporales en el crecimiento, deforestación y degradación de los manglares.

Solución: Este servicio aplicará recursos de teledetección, primordialmente el Radar de Apertura Sintética (SAR) pero también otros, al mapeo de la extensión y estructura de los bosques de manglar a lo largo de la costa de la Guyana. Profesionales en Guyana junto con personal de SERVIR-Amazonia construirán una plataforma para automatizar el análisis de imágenes ópticas y de radar de hace varios años y establecer una línea base para el año 2020 para futuros análisis. El servicio hará que el cambio en el uso de la tierra relacionado con manglares sea transparente y pondrá a disposición del gobierno y la sociedad civil los análisis resultantes. El insumo clave para iniciar este servicio y que rinda frutos será un experto en la materia financiado por la Oficina de Coordinación Científica de NASA SERVIR durante un período de seis meses a finales de 2019 y comienzos de 2020. Dos sesiones de capacitación presencial de cinco días se llevarán a cabo en las instalaciones de la Universidad de Guyana en Georgetown.

Riesgo de sequía e incendio forestal

La sequía y las prolongadas temporadas secas crean un tipo diferente de desastre, incluido el de incendio, una de las mayores amenazas para los bosques tropicales. La Amazonia tiene un largo historial de trabajo en la detección de incendios, entre ellos el sistema de monitoreo de incendios forestales del Brasil, que brinda datos de sitios altamente propensos a los incendios y análisis de riesgo para toda América del Sur. Sin embargo, las proyecciones de riesgo de sequía/incendio se producen en escalas gruesas que no siempre se pueden aplicar para las necesidades de gestión subnacionales, y algunas veces también hacen falta capacidades en estos niveles. Los datos y la modelación geoespaciales, y la formación de capacidades asociadas, pueden crear servicios de apoyo a la toma de decisiones relacionadas con riesgo de sequía e incendio que sean relevantes a nivel regional, nacional y subnacional.
Contacto: Kátia Fernandes kdfernan@uark.edu

Actividades

Douglas Morton / Goddard Space Flight Center

El tiempo y la distribución de las precipitaciones determinan cambios en los ecosistemas y en la manera como la gente se adapta a la naturaleza en la Amazonia. La escasez o sobreabundancia de agua puede afectar la navegación en ríos, la seguridad alimentaria o los problemas de desarrollo sostenible a múltiples escalas. Las sequías son particularmente nocivas para las peronas y los ecosistemas   especialmente cuando aumenta el riesgo de incendios destructivos. Las sequías en la Amazonia se pueden predecir analizando las temperaturas de la superficie marítima tanto en el océano Atlántico como Pacífico. Las sequías pueden producir fuegos incontrolados y destructivos. Ganar en capacidad de predecir sequías nos puede ayudar a comprender mejor la vulnerabilidad frente a los incendios y el riesgo de incendio en toda la cuenca amazónica.

Este proyecto busca brindar información para mitigar impactos negativos de la sequía e incendios en bosques y en agricultura en la cuenca amazónica. El proyecto evaluará las condiciones de sequía en resolución temporal y espacial, lo cual es necesario para la gestión por parte de agencias gubernamentales, el sector privado y la sociedad civil. El esfuerzo incluye tres actividades de ciencias aplicadas que se desarrollarán en alianza con científicos de SERVIR-Amazonia y grupos interesados. Primero, el proyecto usará trabajos existentes para mejorar el pronóstico de incendios estacionales enfocando en mejorar la resolución temporal y espacial. Segundo, el proyecto detectará pequeños incendios y fuegos de sotobosques usando varias plataformas satelitales. Esta información llenará un vacío actual al detectar incendios que los algoritmos globales actuales a menudo no perciben. El segundo componente de trabajo ayudará a los grupos interesados a caracterizar los incendios y cuantificar sus impactos negativos en los servicios ecosistémicos. Finalmente, el proyecto usará modelos de pronóstico de incendios para desarrollar métricas de temporada seca y para predecir cómo estas métricas cambian.

Gestión de recursos hídricos y desastres hidroclimáticos

Tanto las inundaciones extremas como la sequía extrema en la Amazonia pueden causar múltiples impactos graves en los sistemas humanos y naturales, y ambos pueden agravarse a causa de la variabilidad climática, el cambio en el uso de la tierra y unas prácticas deficientes en el manejo de las tierras. En la Amazonia, muchas zonas se inundan por temporadas. En tales casos, la variación en los niveles de los ríos y las inundaciones resultantes pueden afectar dramáticamente los centros poblados, la agricultura y el transporte, al igual que los ecosistemas naturales. Los avances para brindar alertas de inundación en el tiempo más oportuno posible, usando observaciones de flujos de la corriente locales con lluvias teledetectadas, pueden mejorar la respuesta frente a desastres y las herramientas de gestión /planeación.
Contacto: Brian Zutta bzutta@sig-gis.com 

Actividades

Jim Nelson / Brigham Young University / Hydroinformatic Lab

La cuenca amazónica es un componente fundamental del sistema climático mundial. En años recientes, eventos hidrológicos extremos como inundaciones y sequías se han intensificado y han sembrado el caos en las comunidades y ambientes de la mayor cuenca fluvial del planeta. Este proyecto aportará herramientas web gratuitas de fuentes abiertas, bien establecidas y recién desarrolladas para empoderar a grupos interesados en la región para co-desarrollar información accionable sobre recursos hídricos. Básicamente, el proyecto busca apoyar la seguridad hídrica que brinda cantidad de agua adecuada para medios de vida, ecosistemas y producción, al tiempo que mantiene los riesgos relacionados con el agua en niveles aceptables para las personas, entornos y economías. Esta información facilita la toma de decisiones que apoya la alerta temprana de inundaciones y la reducción de riesgos de desastre, así como un mejor manejo para el suministro de agua potable, mejores instalaciones sanitarias y aguas residuales, seguridad energética confiable, planeación y respuesta frente a sequías, resiliencia al cambio climático, restauración ambiental y más.

El equipo de Nelson en el laboratorio de Hidroinformática de BYU tiene varios años de experiencia trabajando en la región, con distintos grupos interesados importantes, incluidos el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) de Colombia, el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) del Perú y la agencia de manejo de desastres de Brasil el Centro Nacional de Monitoreo y Alertas de Desastres Naturales (CEMADEN). El propósito del equipo es contribuir no solo a nuestra propia experticia científica en el análisis de impacto de inundaciones, sino también a la red extendida de programas y los equipos temáticos de SERVIR mediante el desarrollo de aplicaciones web para la toma de decisiones geoespaciales usando el software gratuito y de fuente abierta Tethys Platform.

Condiciones meteorológicas y clima

Los datos de las condiciones meteorológicas y del clima son claves para proporcionar información eficazmente para la toma de decisiones en cuanto a la gestión del agua y los ecosistemas, la preparación frente a desastres, la seguridad alimentaria, la prestación y el manejo de la energía y la planeación del uso de la tierra. Una gestión exitosa de riesgos en estos sectores requiere que la información climática y meteorológica se brinde en el momento adecuado y en formatos que sean de utilidad. En la región de la Amazonia, estos datos no son siempre recopilados, manejados, compartidos y analizados para producir información necesaria para la toma de decisiones en escalas apropiadas. Adecuar la información climática para las escalas nacionales hasta locales es crucial, así como alinear las escalas de tiempo de la información con las escalas de tiempo de la toma de decisiones.
Contacto: Steve Prager s.prager@cgiar.org