Programa del congreso

Las olas de calor marinas (MHWs) son eventos persistentes de temperaturas oceánicas anormalmente cálidas, que se están convirtiendo en un tema primordial en la investigación sobre el impacto del cambio climático debido a su efecto sobre los ecosistemas marinos. Como consecuencia, estos episodios térmicos se han caracterizado ampliamente a nivel global, aunque se conoce todavía poco sobre las MHWs y sus impactos en regiones marinas españolas. En este trabajo, utilizando el reanálisis GLORYS12V1 desde 1993 a 2022, se analiza la presencia de MHWs en las Demarcaciones Marinas Españolas (DMEs) definidas por la Directiva Marco de Estrategia Marina. Nuestros resultados indican que, en los últimos 15 años, estos eventos térmicos se prolongaron durante más días y fueron más intensos y extensos, especialmente en el mar Mediterráneo. Así mismo, se apreciaron tendencias negativas de concentración de clorofila derivadas del producto de Copernicus Color Oceánico Global, particularmente en las zonas más afectadas por las MHWs. Además, los patrones físicos fluctuaron y estuvieron acompañados por cambios en las proporciones relativas de clases de tamaño de fitoplancton, que evolucionaron hacia las fracciones más pequeñas en respuesta a los extremos cálidos. El análisis efectuado sugiere que, si la intensidad acumulada de MHW sigue aumentando en estas eco-regiones, se esperan significativos impactos ecológicos en sus ecosistemas pelágicos durante los próximos años bajo escenarios previstos de cambio climático.

Las mareas de algas pardas están generando, desde la década de los 90, importantes problemas medioambientales y socioeconómicos a lo largo de la costa este de Irlanda. En este estudio, se analizó la dinámica espacial y temporal de arribazones de algas pardas (Ectocarpus siliculosus) en Dollymount Strand, en la bahía de Dublín, Irlanda, entre 2016 y 2022, y su relación con las condiciones meteorológicas. Se utilizaron espectroradiómetros de campo e imágenes de los satélites Sentinel-2 para el seguimiento de los arribazones de algas ectocarpales con una resolución espacial de 10 m y costes mínimos. Los valores del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) filtrados entre 0.1 y 1 se utilizaron para identificar la cobertura de estas algas pardas. Los resultados mostraron que estas algas pardas cubrieron hasta el 99% del área de estudio (54 ha) en junio de 2020 con un NDVI promedio de 0.25. Se observó un patrón estacional de abundancia de algas pardas con máximos desde mayo a octubre mediante un Modelo Aditivo Generalizado. Modelos Lineales Generalizados se emplearon para estudiar la relación de los arribazones con las variables meteorológicas. Aproximadamente el 28% de la cobertura se correlaciona con el promedio diario de radiación global, y el 38% del promedio del NDVI para la zona de estudio se correlaciona significativamente con los promedios diarios de temperaturas máximas y la dirección del viento. La acumulación de biomasa de Ectocarpus spp. en la playa fue mayor cuando la dirección del viento era del noreste y sureste. Estos resultados sugieren que la radiación, temperatura y dirección del viento son factores claves a la hora de explicar la abundancia de los arribazones de algas pardas en la costa este de Irlanda, siendo estos hallazgos útiles para desarrollar estrategias destinadas a controlar y gestionar las mareas de algas pardas a escala mundial.

Se han analizado variables geoespaciales y explotado datos de teledetección y fotogramétricos de alta resolución, con el objetivo de caracterizar especies de fanerógamas marinas en la costa de Abades, Tenerife. Para ello se desarrollaron campañas de adquisición de datos con el RPAS (Remotely Piloted Aircraft System) de ala giratoria DJI Phantom 4 RTK, y se utilizaron datos multiespectrales de Sentinel 2 y Sentinel 3 del Programa Copernicus, junto con datos del Programa Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). Con las adquisiciones del dron se generaron ortofotomosaicos mediante el software Pix4D Mapper y se aplicaron técnicas de pre-proceso al conjunto de los datos para minimizar errores geométricos y radiométricos en la superficie del agua, lo que permitió obtener una matriz de estudio de imágenes superponibles.

Se han generado así mismo, batimetrías mediante una técnica de imagen pensada para situaciones donde el área de estudio se corresponde con escenarios protegidos o con zonas de difícil acceso. El modelo batimétrico ha sido ajustado a las longitudes de onda concretas de la cámara RGB del DJI Phantom 4 RTK. Se calcularon índices para la lámina de agua y se analizó la correlación espacial entre distintas variables biofísicas extraídas de las imágenes, como concentración de clorofila y temperatura superficial del mar. Los resultados de la caracterización espacial de las fanerógamas marinas por teledetección se contrastaron en una fase de validación mediante el desarrollo de una campaña subacuática, lo que posibilitó corroborar el análisis remoto y generar modelos de relación entre parámetros superficiales y batimétricos. Finalmente, se ha comprobado la aplicabilidad de la metodología desarrollada en el estudio de hábitats bentónicos poco profundos, lo que nos anima a avanzar y mejorar en el diseño y la implementación de métodos de teledetección multifuente para el estudio y monitorización de especies vegetales subacuáticas.

Los registros del nivel del mar en la Antártida son escasos y de difícil adquisición. La mayoría de las veces solo pueden obtenerse en verano debido a las extremas condiciones meteorológicas durante el resto del año y a la formación del hielo marino. Presentamos aquí una de las series temporales más largas del nivel del mar (2015/2023) disponibles en la Antártida. La zona de estudio se sitúa en la isla Livingston, que forma parte de la cadena de islas Shetland del Sur. Las series temporales del nivel del mar se obtienen a partir de sensores de presión y datos altimétricos. Los datos del nivel del mar in situ se obtuvieron cada 20 minutos. Los datos altimétricos provienen de Sentinel-3B (2018/2022) y Sentinel-3A (2016/2022). Las tres series temporales están referidas al elipsoide WGS84, lo que permite una comparación absoluta. Este trabajo amplía el concepto de altimetría costera a la Antártida, donde se dispone de muy poca información en términos de mediciones del nivel del mar.

NextOcean es un proyecto de tres años de duración, iniciado en mayo de 2021, cuyo objetivo es desarrollar (codiseñar) seis servicios operativos de Teledetección orientados al comercio en el ámbito de la pesca y la acuicultura sostenibles. Las soluciones se alojarán en una plataforma común de prestación de servicios y aprovecharán los datos y recursos de Copernicus y GEOSS, complementados por otros flujos de datos in situ y de observación de la Tierra.

Se creará un valor económico, social y político dirigido a cuatro escenarios de usuario diferentes: seguimiento de las actividades pesqueras y su impacto; minimización de las capturas accesorias y ecoetiquetado; nuevas piscifactorías; y seguimiento de los impactos de la acuicultura. Esto permitirá a los clientes de NextOcean obtener información valiosa sobre el rendimiento y el impacto de sus operaciones, con la siguiente cartera de servicios: Seguimiento de estructuras acuícolas, evaluación de riesgos de emplazamientos, impacto de piscifactorías, caracterización de zonas pesqueras, procedencia y ecoetiquetado del pescado, seguimiento y vigilancia de pesquerías.

La implicación de los clientes potenciales se está realizando de forma progresiva, a partir de un grupo inicial de Usuarios Alfa comprometidos desde el principio para apoyar el codiseño de soluciones. Este grupo de compradores se está ampliando actualmente con otros usuarios beta y clientes potenciales, para definir nuevos desarrollos y el camino hacia la integración en sus procesos de toma de decisiones.

Periódicamente se organizan talleres y sesiones de formación con toda la comunidad interesada en el tema, en los que se anuncian, explican y evalúan los servicios a la luz de los intereses y conocimientos de las comunidades.

En el Mediterráneo Español se han hecho esfuerzos de calibración para los sensores del color del océano a partir de medidas in situ de clorofila superficial para décadas anteriores, dando como resultado los algoritmos SMED. Debido a su relativamente reciente lanzamiento, esto no fue posible para el sensor OLCI a bordo del Sentinel3A. Se ha llevado a cabo una calibración cruzada a partir del algoritmo SMED de MODIS-Aqua para obtener un algoritmo válido para el sensor OLCI-Sentinel3A. Los resultados muestran que el algoritmo estándar sobreestimaría la concentración de clorofila en valores elevados para las aguas del Mediterráneo español. Este algoritmo dota de una mayor precisión las observaciones de clorofila del sensor OLCI en la región, y sobre todo mejora la resolución espacial de los otros sensores de color del océano en funcionamiento actuales.

Las macroalgas marinas están sufriendo cambios en su distribución y abundancia en los últimos años debido, principalmente, a factores relacionados con la actividad humana. Al mismo tiempo, cada vez son más frecuentes eventos de introducción de especies no nativas, con graves consecuencias para el ecosistema marino. En este trabajo se han medido las reflectancias con un espectrorradiómetro portátil (350-2500 nm), con sonda de contacto, de ocho especies de macroalgas marinas presentes en la zona intermareal rocosa del entorno de las Islas Cíes (NO de España). El objetivo principal fue desarrollar un protocolo para clasificación automática, identificando la época de medidas en campo, el rango espectral y la transformación de datos que ofrece los mejores resultados. Las mejores clasificaciones se obtuvieron con los datos de septiembre y usando el espectro completo. Las exactitudes globales han variado entre 0,58 (0,45 - 0,71) en fechas con presencia de las ocho especias, hasta 1,00 (0,83 – 1,00) en los días en la que sólo había cuatro especies presentes. Asimismo, la exactitud global fue de 0,81 (0,56 – 0,94) cuando las especies de algas se agruparon en las categorías pardas, rojas y verdes.

El agua con una alta contaminación fecal de origen antrópico plantea riesgos para la salud pública y el ecosistema. La gestión de este problema se centra en identificar de manera correcta la materia fecal, su origen y flujos, así como la elaboración de mapas de riesgos. A diferencia de otros parámetros de calidad el agua, como la turbidez, clorofila-a, materia en suspensión, etc., el mapeo y monitoreo de bacterias fecales mediante teledetección satelital ha recibido mucha menos atención en la investigación. Este estudio, centrado en la región de Calvià, Mallorca, España, tiene como objetivo avanzar en la investigación para identificar dos tipos de bacterias fecales, E. coli y Enterococcus, utilizando datos de Sentinel-2. Los datos in situ de estas bacterias indicadoras fecales (FIB) fueron recopilados por Calvià 2000, la empresa municipal del Ayuntamiento de Calvià. Estos datos provienen de 35 playas de Calvià monitorizadas entre 2016 y 2023. Para el análisis de coincidencia temporal entre los datos in situ y los de Sentinel-2 se empleó una ventana temporal de ±5 horas. En un segundo paso, se aplicó la corrección atmosférica de ACOLITE a los datos satelitales para obtener reflectancias. Posteriormente, se aplicarán varios modelos de regresión lineal y no lineal a este conjunto de datos, y se evaluarán diferentes índices estadísticos, como R2, R2 ajustado, RMSE, sesgo, etc., para elegir el mejor modelo. En la última fase, el modelo se aplicará a las imágenes de Sentinel-2 para mapear las FIB en la región de estudio. La información derivada de este estudio ayudará en el control de los vertidos de aguas residuales con el fin último de mantener la calidad de las aguas de baño, promover el turismo sostenible asegurando recursos costeros seguros, saludables y estéticos.

La Comisión Europea, a través de su programa Copernicus para la Observación de la Tierra, está promoviendo el desarrollo de una infraestructura europea de última generación para el estudio de la calidad de aguas oceánicas a nivel global, mediante la implementación de un Sistema de Calibración Vicaria de Color del Océano (OC-SVC). Esta infraestructura será una herramienta indispensable para la calibración continua de las misiones satelitales de Color del Océano, las cuales son una fuente esencial de datos a escala global y regional para el monitoreo continuo, la predicción y la alerta sobre la biogeoquímica oceánica y el estado de los ecosistemas.

Este trabajo presenta la candidatura de El Hierro – Mar de Las Calmas para albergar esta infraestructura OC-SVC, única en Europa, propuesta conjuntamente por el Instituto Español de Oceanografía (IEO) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Agencia Estatal de Meteorología (AEMet).

- ----------------

The European Commission, via its Copernicus programme for Earth Observation, is promoting the development of a state-of-the-art European infrastructure for the study of global ocean water quality by implementing an Ocean Colour Vicarious Calibration System (OC-SVC). This infrastructure will be an essential tool for the continuous calibration of Ocean Colour satellite missions, which are a crucial source of global and regional-scale data for the continuous monitoring, prediction, and alerting of oceanic biogeochemistry and ecosystem status.

This work presents the candidacy of El Hierro – Mar de Las Calmas to host this unique OC-SVC infrastructure in Europe, jointly proposed by the Spanish Institute of Oceanography (IEO) of the Spanish National Research Council (CSIC) and the State Meteorological Agency (AEMet).

El lanzamiento de las misiones espaciales Sentinel-3 de Copernicus, requiere un esfuerzo por parte de la comunidad científica dedicada a la altimetría para determinar la calidad de los datos generados, especialmente en las zonas costeras. En este trabajo se analizan datos de estas misiones para cada una de las seis zonas de estudio seleccionadas en la península Ibérica. Para ello se han validado los datos altimétricos del nivel del mar de Sentinel-3A y Sentinel-3B SRAL (S3A y S3B, en adelante) del servicio Earth Console Parallel Processing Service (P-PRO) de la Agencia Espacial Europea a la frecuencia de muestreo de 80 Hz y 20 Hz. Se seleccionaron dos trazas S3A y dos S3B, una ascendente y otra descendente en cada caso, para cada zona. Además, para la evaluación de los datos de Sentinel-3 se han utilizado dos modelos de mareas TPXO9 y FES2014; ambos modelos se validaron primero con datos in-situ.

La validación se realizó utilizando los datos in-situ de mareógrafos proporcionados por Puertos del Estado. Las series temporales de Anomalías del Nivel del Mar (SLA, por sus siglas en inglés) resultantes se compararon utilizando la desviación estándar de la diferencia y su valor normalizado. Se ha estudiado la influencia de la orientación de la traza respecto a la costa, la dirección de la traza, la frecuencia de muestreo, así como la distancia respecto a los mareógrafos, en los resultados obtenidos. Los resultados preliminares no muestran diferencias entre S3A y S3B; no obstante, si son notables las diferencias al utilizar uno u otro modelo de marea.

El Mar Menor, la mayor albufera hipersalina de Europa, lleva años sufriendo procesos de eutrofización principalmente asociados al impacto agrícola del campo de Cartagena, generando continuas crisis anóxicas acopladas al drenaje de estos nutrientes favorecidos por eventos meteorológicos extremos. Poder monitorizar su salud a nivel espacial y temporal es una tarea importante para conocer su estado actual y entender mejor el impacto de las crisis ecológicas acontecidas sobre dicha albufera, así como evaluar su capacidad de resiliencia. Existe monitorización in situ de la calidad del agua en puntos concretos de la laguna. Sin embargo, monitorizar la gran extensión de la laguna con este método supondría una elevada inversión de recursos, haciendo necesario el uso de técnicas alternativas para viabilizar su monitorización operacional. Fruto de esta necesidad, hemos desarrollado el Observatorio Marino del Mar Menor, una herramienta que permite monitorizar de forma sinóptica y casi en tiempo real productos de calidad de agua como la concentración de clorofila-a, los sólidos en suspensión y la turbidez a través de imágenes satelitales de Sentinel-2 programado en Python. El flujo de trabajo incluye la descarga de imágenes de Sentinel-2 desde el portal Sentinel Hub, la corrección atmosférica ACOLITE y la obtención ya validada de variables de calidad de agua en la laguna y la franja costera, la generación de mapas de cada variable y su visualización automática y abierta en la web del Observatorio Marino. En este trabajo, queremos principalmente mostrar la potencialidad de la herramienta desarrollada evaluando diversos análisis estadísticos preliminares con los cuales sentar las bases de futuros estudios más detallados. Por último, cabe destacar la utilidad de esta herramienta para las autoridades con competencias en pro de gestionar el Mar Menor con información actualizada y abierta, así como su uso en otras regiones costeras vulnerables a los impactos del cambio climático.

Este estudio evalúa la capacidad de las imágenes del satélite Sentinel-2 para cartografiar praderas marinas de Cymodocea nodosa, en El Médano (Tenerife, Islas Canarias, España). Se utilizó una imagen de nivel L1-C del 27 de octubre de 2022. La corrección atmosférica se realizó con el procesador Sen2Cor, mientras que el método de Lyzenga se empleó para corregir el efecto de la columna de agua. Se realizaron tres clasificaciones supervisadas utilizando los algoritmos Random Forest, K-Nearest Neighbors (KNN) y KDTree-KNN. Estas clasificaciones se complementaron con una clasificación no supervisada y datos in situ. Finalmente, se estimó la cantidad de carbono azul secuestrada por C. nodosa en el área de estudio. El algoritmo Random Forest produjo los valores más altos de la métrica F1-score, que oscilaron entre 0.96 y 0.99. Las clasificaciones revelaron un área promedio de sebadal de 237 ± 5 ha en la región de estudio, lo que se traduce en un secuestro promedio de 111,000 ± 2000 Mg de CO2. Se concluye que C. nodosa tiene el potencial de mitigar las emisiones de CO2 producidas por el sector de las plantas de combustión industrial de todo el archipiélago canario. Este estudio puede suponer un avance importante en la protección y comprensión de estos ecosistemas.

La caracterización de los cambios morfológicos experimentados por las playas constituye un paso previo esencial para comprender su comportamiento y permitir una gestión costera eficiente. Las imágenes de Landsat 5, 7 , 8 y 9, y Sentinel 2, disponibles de forma gratuita, pueden ser empleadas para la definición de indicadores de la morfología de las playas. Este trabajo presenta un caso de estudio focalizado en el segmento costero de Tavernes de la Valldigna (Valencia), empleando la herramienta SHOREX para definir la posición de la línea de costa, la anchura de playa y sus cambios desde 1984 hasta la actualidad, empleando para ello 1022 imágenes de satélite. Los resultados evidencian la generalizada tendencia erosiva experimentada por el sector, causada en gran parte por la escasez de sedimentos en este sector costero. La acción humana aparece como la gran causante de este escenario. Las actuaciones antrópicas condicionan la morfología de las playas al alterar la disponibilidad y distribución de sedimento costero. Esto ocurre tanto de forma directa asociado a la construcción de obstáculos a la deriva litoral de sedimentos como mediante la reducción de entrada de sedimento al sistema costero. La metodología empleada se muestra capaz de caracterizar y analizar con gran detalle los cambios a lo largo del espacio y del tiempo, algo clave para una gestión costera eficiente.

La costa valenciana es un destino turístico con alta frecuentación en España, en parte debido a sus grandes playas y sus cielos azules. En junio y julio del 2019, varias playas tuvieron que cerrar debido a la contaminación bacteriológica por aguas residuales. El instrumento multiespectral MSI a bordo de Sentinel 2 permite un monitoreo continuo (cada 5 días) de toda la costa a una resolución espacial de 10 metros. Utilizando todos los datos Sentinel 2 disponibles desde el 2017, este estudio analiza la distribución temporal y espacial de la turbidez del área, lo cual permite identificar las playas con mayores niveles de turbidez, y como esta varia a lo largo del año. Se estimaron correlaciones entre la turbidez estimada desde satélite y precipitaciones o aforos, sugiriendo una influencia positiva de la precipitación sobre la turbidez, mientras los aforos muestran una influencia negativa. Correlaciones entre la turbidez y medidas bacteriológicas no fueron concluyentes, debido a la diferencia temporal entre ambas medidas. No obstante, este estudio permite determinar el patrón espacial y temporal de la turbidez del agua en las costas valencianas, y proporciona conocimientos valiosos para su gestión, como por ejemplo la ubicación subóptima de ciertos puntos de medida bacteriológica, o la influencia de las precipitaciones y de los aforos en esta zona altamente turística.