Monitoreo satelital del Lago Atitlán en Guatemala - cazalac

Las presiones ejercidas sobre el lago y su cuenca han provocado niveles de deterioro de la calidad
del agua que llegaron a alarmar a las autoridades del Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales
(MARN) del país. En el año 2009, un afloramiento masivo de fitoplancton motivó al MARN acercarse
al Centro del Agua del Trópico Húmedo para América Latina y el Caribe (CATHALAC) buscando
asesoría técnica para analizar el problema de contaminación del lago y contar con un monitoreo
satelital constante para este recurso estratégico de Guatemala.
2 Objetivo del estudio
Brindar asesoría al Ministerio de Medio Ambiente de Guatemala respecto al grado de contaminación
del Lago Atitlán y ofrecer monitoreo satelital de la calidad del cuerpo de agua.
3 Metodología
Análisis del nivel de clorofila en el lago
En el contexto del Sistema Regional de Visualización y Monitoreo (SERVIR), y en seguimiento a la
solicitud del MARN, CATHALAC inició el análisis y monitoreo satelital constante del lago en octubre
de 2009. Para este monitoreo fueron facilitadas imágenes de los sensores Advanced Land Imager
(ALI), ASTER, Enhanced Thematic Mapper+ (ETM+) e Hyperion, para estudiar el afloramiento del
fitoplancton. Las imágenes permitieron el análisis de la evolución de la contaminación en la superficie
del lago, a través de técnicas de percepción remota basada principalmente en la detección de la
clorofila generada por las cianobacterias por su actividad fotosintética. Las imágenes ASTER utilizadas
también permitieron el estudio de la actividad fotosintética a través del calor emitido por las
cianobacterias.
Aunque lo que se identifica como altas concentraciones de clorofila puede indicar la presencia de
algas, bacterias, zooplancton y hongos, un trabajo inicial en campo indicó la presencia de
cianobacterias particularmente. La identificación de la cianobacteria específica es un tema de continuo
análisis y trabajo de campo. El monitoreo satelital de la contaminación realizado por CATHALAC para
la floración del 2009 fue complementado con investigación de campo realizada por la Universidad del
Valle de Guatemala y la Universidad de Califonia en Davis (Rejmánková, et al., 2011, en imprenta). El
trabajo conjunto entre CATHALAC y estas entidades académicas logró proveer información sobre la
magnitud del área afectada. Para Guatemala, este fue el primer análisis utilizando imágenes satelitales
para detectar contaminación en cuerpos de agua.
Las técnicas utilizadas para estimar la clorofila en el Lago Atitlán se basaron en las características
ópticas de este pigmento. Usualmente, la medición de la concentración de clorofila es utilizada para
estimar la cantidad de algas en la superficie del agua. Las altas concentraciones de algas pueden
ocasionar bajos niveles de oxígeno disuelto en el cuerpo de agua, lo que puede contribuir a la
eutrofización del lago.
La presencia de clorofila en los cuerpos de agua cambia la reflectancia normal del agua, como se
visualiza en la Fig. 1. La reflectancia de cuerpos de agua cargados con algas aumenta
significativamente en otra longitud de onda, a diferencia del agua sin algas.
El aumento en la cantidad de clorofila está asociado con la disminución en la cantidad relativa de
energía en la banda azul del espectro electromagnético (0,45 – 0,52 µm) y el aumento en la banda
verde del mismo (0,52 – 0,60 µm) (Han, 1997; Gitelson, 1992).
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