Programa del congreso

La caracterización de mapas de teledetección marina usando el Formalismo Multifractal Microcanónico es conocida desde hace 20 años. Debido a la turbulencia oceánica, usando la técnica del análisis de singularidades se puede recuperar información de la hidrografía marina a partir de la temperatura superficial u otras variables de teledetección. Eso ha sido usado principalmente en el desarrollo de técnicas de fusión de datos, y también para la caracterización de corrientes oceánicas. En este trabajo, mostraremos que bajo las condiciones de la turbulencia oceánica, hay una relación matemática y precisa entre los exponentes de singularidad (que son una medida de la regularidad local de la variable estudiada en cada punto, generalizando el concepto de diferenciabilidad) y el contenido de información local de la variable. Esta relación permite una serie de conclusiones muy potentes. Desde el punto de vista teórico, confirma la intuición de que el conjunto de puntos más singulares son los que contienen más información sobre la imagen (al extremo de que ésta puede ser reconstruida a partir de los valores del gradiente de la variable sobre esos puntos). Desde el punto de vista más práctico, mediante esta aproximación se puede construir superplantillas del estado del mar combinando la información de teledetección proveniente de observaciones de variables completamente diferentes, e incluso reconstruir este estado durante los más de 40 años de observaciones satelitales. Por otro lado, gracias al análisis de la evolución temporal del contenido de información total de los mapas de temperatura superficial muestran que hacia el año 2016 el planeta experimentó un cambio de fase en lo que a la dinámica oceánica se refiere, cambio que ahora mismo está mostrando claros síntomas de aceleración; nuestro análisis muestra que ese cambio es probablemente un punto de inflexión climático. Este esquema puede también ser aplicado a variables terrestres.

La batimetría somera es uno de los parámetros más importantes para la monitorización costera, por lo que es necesario contar con datos precisos y actualizados. En los últimos años, se han desarrollado diversas metodologías que emplean las bondades que ofrece la teledetección para ofrecer datos de libre acceso con alta resolución espacio-temporal, espectral y radiométrica, como alternativa a los métodos tradicionales de medición. Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo semi-automático capaz de generar batimetría a partir de datos satelitales provenientes de la misión Sentinel-2A/B. Entre las novedades que aporta este modelo teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se destacan: (1) la capacidad de seleccionar la imagen más óptima de forma automática eliminando la tarea de selección manual, la cual es una labor tediosa y con un alto grado de subjetividad basada en la habilidad y experiencia del usuario; (2) reducción de la influencia de la turbidez, que genera altas desviaciones con respecto a las profundidades reales; (3) mejora en la precisión del cartografiado en base a la sensibilidad del modelo tanto para aguas someras como profundas (0-30 m); (4) requiere de pocos datos para la calibración (10-15 puntos), los cuales pueden ser obtenidos de cartas de navegación disponibles. Este trabajo aporta una valiosa herramienta para el desarrollo del cartografiado costero, ya que mejora las capacidades de los modelos actuales de batimetría derivada de satélites para optimizar los recursos satelitales e in situ.

Este trabajo analiza la capacidad que tiene el satélite CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea, para medir las elevaciones del nivel del mar asociadas a fuertes descargas de ríos. Se han analizado dos eventos de fuerte descarga del río Guadalquivir. Se han obtenido perfiles de topografía dinámica absoluta a lo largo de las trazas de CryoSat-2 en fechas coincidentes con periodos de fuertes descargas. Observamos que la descarga de agua dulce en las cercanías a la desembocadura provoca una sobreelevación del nivel del mar de unos 5 – 10 cm, respecto del nivel del mar observado durante periodos normales de descarga. La extensión del efecto de la descarga puede llegar a ser de hasta 25 km respecto de la línea de costa. El régimen de vientos y la circulación superficial oceánica permite explicar la carencia de este efecto de la descarga en uno de los eventos analizados.

Los productos de temperatura superficial del mar (SST acrónimo inglés) sin huecos se generan combinando observaciones satelitales y, en algunos casos, observaciones in situ. Estudios previos de intercomparación entre los diferentes productos de SST se centraron en evaluar las diferencias entre los productos de SST satelitales y las observaciones in situ. Sin embargo, lo relevante para los estudios de dinámica oceánica son las diferencias espaciales locales en los campos de SST. En este trabajo, proponemos un nuevo diagnóstico que nos permite evaluar la calidad dinámica de los productos de SST. Este nuevo diagnóstico se basa en la teoría multifractal de la turbulencia y permite identificar las regiones donde los campos de SST no describen adecuadamente la dinámica oceánica. Este diagnóstico es una herramienta valiosa que puede ayudar a los productores de datos satelitales de SST a mejorar la forma en que se combinan las diferentes observaciones para construir campos de SST que sean más dinámicamente coherentes.

El Observatorio TIAMAT facilita el seguimiento continuo del medio marino en la Red de Parques Nacionales con sistemas naturales marinos (Archipiélago de Cabrera en las Islas Baleares, Doñana en Andalucía, y las Islas Atlánticas en Galicia) en un contexto de cambio global. TIAMAT proporciona información continua y actualizada del estado del mar y su variabilidad, a través de la monitorización y visualización automatizadas de variables e indicadores oceánicos, desde la escala diaria a la interanual y decadal. Esta herramienta interactiva, basada en la ciencia, tiene una interfaz amigable dirigida a la comunidad científica y educativa, agencias ambientales, gestores públicos y ciudadanía en general. El observatorio TIAMAT tiene la vocación de ser una herramienta de gestión y de ayuda en la toma de decisiones para la Red de Parques Nacionales y el resto de áreas marinas protegidas a nivel regional, nacional e internacional. TIAMAT constituye también un canal de sensibilización y comunicación a la sociedad relacionado con los retos que los parques han de afrontar para su conservación en un contexto complejo de cambio global. En este trabajo, se presenta el observatorio TIAMAT y sus resultados principales en los tres parques de estudio (https://apps.socib.es/observatoriotiamat/).

Las olas de calor marinas (MHWs, por sus siglas en inglés) son eventos discretos, aunque prolongados, de temperaturas oceánicas anormalmente cálidas que están alterando significativamente los ecosistemas marinos a nivel global. Sin embargo, aún no se han descrito completamente las MHWs y sus efectos concomitantes en la dinámica ecosistémica del Océano Austral (SO), conocido por desempeñar un papel clave en el sistema climático de la Tierra. En este estudio, se han usado datos diarios de alta resolución derivados de satélites y modelado numérico desde 1982 hasta 2021 para caracterizar patrones espacio-temporales generales de las MHWs en el SO, evaluar sus potenciales impulsores y las interconexiones con la biogeoquímica marina. El análisis efectuado muestra que la creciente actividad de las MHWs relacionada con el cambio climático, así como el derretimiento de hielo marino, se acompaña de un aumento en la producción primaria durante el período considerado. Así mismo, se apreció que un calentamiento rápido, pero no muy duradero, de la superficie del mar desencadena la actividad fitoplanctónica probablemente como consecuencia de la estabilización de la columna de agua. La disminución subsiguiente del hielo marino desempeñó un papel clave en el aumento de la producción primaria en las áreas subantárticas más meridionales debido al mayor suministro de macro y micronutrientes en la superficie del océano. El estudio también revela una respuesta zonalmente asimétrica de los productores primarios a las MHWs al norte del frente polar antártico. Estos resultados ofrecen las primeras perspectivas sobre el papel de las MHWs en la asimilación (y captura) de carbono (C) en el SO a través de su influencia sobre la bomba biológica de este elemento, aspecto esencial para comprender la dinámica del ciclo oceánico de C en respuesta al cambio climático.

La acumulación masiva de algas pardas oportunistas en las costas, conocidas como mareas de algas pardas, está causando importantes problemas ambientales y socioeconómicos en ecosistemas costeros a nivel mundial. Fenómenos relacionados con el proceso de cambio global, como el aumento en la frecuencia y magnitud de eventos climáticos extremos (tormentas de viento y temperaturas elevadas), podrían estar contribuyendo al desarrollo de estas mareas pardas. Un ejemplo paradigmático sería el del alga parda exótica invasora Rugulopteryx okamurae en las costas andaluzas (sur de la Península Ibérica). En este contexto, el desarrollo de metodologías que faciliten la monitorización y predicción de estas mareas de algas pardas son claves para una gestión efectiva de esta problemática ambiental. En este trabajo, utilizando el Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación (NDVI) obtenido desde imágenes satelitales Sentinel-2 (NDVI > 0.08), se mapearon los arribazones de R. okamurae en la playa de Los Lances (Parque Natural del Estrecho de Gibraltar) para el periodo 2018-2022 con el software BioIntertidal Mapper. Se analizó la variabilidad temporal y espacial de la cobertura y biomasa (NDVI promedio como “proxy”) de estos arribazones. Los resultados indicaron que, en la playa de Los Lances (Tarifa, España), R. okamurae se acumula principalmente en los extremos de la playa (parche Oeste y Este). Los valores más altos de NDVI en el parche Oeste se encontraron con vientos del este y sureste, mientras que, en el parche Este, el NDVI promedio fue mayor con vientos del suroeste. Existe una correlación positiva significativa entre la temperatura y la cobertura de R. okamurae, con una acumulación máxima entre julio y octubre. La temperatura y la dirección del viento fueron factores clave a la hora de explicar la acumulación de estos arribazones en la playa de Los Lances. El método propuesto es fácilmente exportable a otras regiones afectadas por mareas de algas pardas

La erosión costera se ha convertido en una de las muchas amenazas que afectan a las costas arenosas de Chile. Actualmente, presentan altas tasas de erosión de los litorales arenosos es alarmante, donde se ha triplicado las tasas de erosión en los últimos dos años producto, de las tormentas costeras persistentes en la región central de Chile. La ensenada de Pichilemu ha sufrido grandes transformaciones causadas por fenómenos extremos con subsidencia neta cuantificada de 0,5 m, posterior al terremoto 27F. Este estudio combina imágenes ópticas de satélite, clima de oleaje derivado de simulaciones, datos in situ, el CoastSat desarrollado en Python y herramientas basadas en SIG para cuantificar las tasas de cambio en la ensenada durante el periodo 1986-2023. Las líneas de costa obtenidas por satélite se utilizaron para identificar las zonas de erosión en la ensenada, diferenciando el impacto de los procesos erosivos asociados a los fenómenos hidrometeorológicos ENSO, el terremoto del 27-F de 2010 y la subsidencia, el aumento de las tormentas costeras 2015-2023, que provocan importantes transformaciones en la morfodinámica de la playa. Los resultados muestran que actualmente procesos erosivos elevados < -1,3 m/año.

La monitorización del entorno costero es esencial, y la línea de costa, identificada a través de teledetección satelital, es un indicador clave. Trabajos recientes han demostrado que se pueden extraer líneas de costa a partir de imágenes Sentinel-2 (S2) y PlanetScope de manera robusta y precisa. Los megacusps u ondulaciones periódicas de la línea de costa son un fenómeno de gran interés científico y de importancia significativa para la gestión de las playas. El conocimiento actual de los megacusps, a través de estaciones fijas de video monitoreo, presenta limitaciones en términos de cobertura espacial y geográfica, limitándose a unos pocos kilómetros. Para superarlas, este trabajo presenta una metodología para derivar líneas de costa a partir de imágenes S2 y PlanetScope y, a su vez, detectar y caracterizar megacusps. La metodología se ha evaluado en playas diferentes del Mediterráneo, permitiendo no solo extraer la línea de costa con precisión, sino también detectar y caracterizar megacusps con gran similitud a los que se pueden observar y caracterizar a partir de ortofotos aéreas de alta resolución.