Tema A: Dinámica fluvial

Teledetección e información hidrometeorológica de campo

en la marisma de Doñana

Anaïs Ramos

Lda. Ciencias Ambientales; Estudiante de doctorado, Grupo Flumen UPC

anais.ramos@upc.edu

Belén Martí

Ing. Caminos, Canales y Puertos; Investigadora, Grupo Flumen UPC

belen.marti@upc.edu

Joaquim Rabadà

Técnico en Electrónica; Responsable de instrumentación, Grupo Flumen UPC

joaquim.rabada@upc.edu

Josep Dolz

Ing. Caminos, Canales y Puertos; Catedrático de Ingeniería Hidráulica, Grupo Flumen UPC

j.dolz@upc.edu

Resumen La marisma de Doñana, resultado de la colmatación del antiguo estuario del río Guadalquivir, forma parte de uno de los complejos fluviolitorales más importantes de Europa. Los recursos hídricos, incluyendo las aguas superficiales y subterráneas, son un factor clave en este espacio protegido, ya que constituyen la base estratégica del mantenimiento de los ecosistemas y del ambiente marismeño en particular. Lo que hoy se considera marisma natural en Doñana es una extensión de unas 27.000 ha de topografía extremadamente llana que sufre procesos estacionales de inundación. Se trata, sin embargo, de un sistema que ha sufrido en el pasado reciente considerables transformaciones hídricas y que requiere estudios específicos y herramientas de gestión que permitan actuar correctamente ante estos cambios.

En esta línea, el grupo Flumen de la Universidad Politécnica de Cataluña lleva a cabo en la actualidad un proyecto de investigación en la marisma de Doñana, cuyo objetivo principal es el desarrollo y aplicación de un modelo numérico de simulación hidrodinámica. Previsiblemente, el modelo constituirá una herramienta básica para la toma de decisiones relativas a futuras modificaciones hídricas del sistema, así como para la investigación basada en la simulación de diferentes escenarios. El proyecto contempla diversas actividades que se complementan, como la puesta a punto de un modelo digital del terreno de alta resolución, la monitorización de las marismas mediante técnicas de teledetección y la recopilación de datos hidrometeorológicos de campo.

De esta forma, se adquieren de manera sistemática imágenes de teledetección de los humedales de Doñana. Se trata de imágenes radar del sensor ASAR instalado a bordo del satélite Envisat de la Agencia Espacial Europea. Estas imágenes permiten observar la evolución de la superficie inundada en el espacio natural y otros fenómenos como el efecto de arrastre del viento sobre las masas de agua o la evolución de la vegetación marismeña a los largo del año hidrológico.

La información de campo se obtiene a través de una red de estaciones hidrometeorológicas instalada en zonas inundables de la marisma. La red cuenta con seis puntos de medición de cota de agua, cinco de temperatura de agua, tres de temperatura del suelo, dos estaciones meteorológicas completas y una sonda multiparamétrica de medidas de calidad hídrica. El conjunto de sensores permite hacer un seguimiento de alta resolución temporal de los fenómenos hidrometeorológicos que ocurren en la marisma. Se presta especial atención a los procesos que intervienen en su balance térmico, por encontrarse estrechamente relacionados con el funcionamiento hidrológico del sistema marismeño.

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La combinación de ambas fuentes de información constituye una extensa base de datos puntual y global de la marisma, aún en expansión, contribuyendo de manera conjunta a la calibración del modelo numérico y al conocimiento del funcionamiento del sistema.

1 Introducción El grupo de investigación Flumen de la Universidad Politécnica de Cataluña ha aplicado un modelo numérico de simulación hidrodinámica en dos dimensiones denominado CARPA (Bladé y Gómez, 2006) para analizar el funcionamiento de las marismas de Doñana. Dadas unas condiciones de contorno (caudales de entrada a la marisma, situación de las compuertas que comunican la marisma con el río Guadalquivir, niveles en este río, viento y precipitación) y definidas las funciones de pérdida de agua (por infiltración y evapotranspiración), CARPA simula la evolución de niveles y velocidades de agua en la marisma, así como el transporte de sedimento por arrastre de fondo. Una vez finalice la calibración, el modelo CARPA dotará a las administraciones de Doñana de una herramienta de gestión y de ayuda a la toma de decisiones, ya que permitirá evaluar el impacto sobre la hidrodinámica de las marismas de propuestas de restauración hidrológica y de otras acciones en las cuencas vertientes.

Para la calibración del modelo hidrodinámico Flumen dispone de cinco estaciones de medida en las marismas de Doñana que registran de forma continua nivel de agua y variables meteorológicas como precipitación, radiación solar y velocidad del viento. Además de las series temporales hidrometeorológicas, la calibración rigurosa del modelo apuntó la necesidad de observaciones regionales de la marisma que mostraran la superficie inundada en distintos momentos del año hidrológico. Con el objeto de obtener estas observaciones Flumen adquirió 49 imágenes satelitales de Doñana del sensor Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) de la Agencia Espacial Europea (ESA) durante el año hidrológico 2006/2007.

La red de estaciones hidrometeorológicas junto con las imágenes radar de la zona proporcionan una detallada base de datos para la calibración del modelo, así como para estudiar procesos hidrodinámicos de interés.

En este documento se describen las bases de datos hidrometeorológicos y de teledetección, el tratamiento de las mismas y su implementación en el estudio de procesos hidrodinámicos de la marisma.

2 Materiales y métodos

2.1 Área de estudio

La marisma natural de Doñana es actualmente una extensa planicie de unas 25.000 ha situada dentro de los límites del Parque Nacional de Doñana, en las provincias andaluzas de Sevilla y Huelva, de importancia ecológica reconocida internacionalmente. Es resultado de la colmatación del antiguo estuario del río Guadalquivir con detríticos finos de origen fluvial (limos y arcillas), y su suave microtopografía tiene gran transcendencia hidrológica y ecológica, ya que condiciona el encharcamiento, las variaciones de salinidad del agua y la distribución de hábitats (Figura 1). En ella, el agua de origen pluvial, mareal o fluvial discurre lentamente y no siempre a favor de la pendiente; el viento, la vegetación y los caudales entrantes pueden afectar los desplazamientos de agua (Rodríguez Ramírez y Clemente Salas, 2002).

El régimen natural de las marismas ha sido modificado en gran medida por las actuaciones antrópicas de la segunda mitad del siglo XX, que han afectado a su extensión y a las principales aportaciones fluviales. En la actualidad, la marisma funciona como una cubeta prácticamente endorreica en la que las principales entradas y salidas de agua son atmosféricas (precipitaciones y evapotranspiración), aunque recibe también aportes de pequeños arroyos vertientes, ocasionalmente importantes en caso de riadas. Existe comunicación con la desembocadura del Guadalquivir a través de compuertas que atraviesan el dique artificial que los separa (denominado Montaña del Río), pero la influencia mareal se considera mínima.

El clima del ámbito de Doñana corresponde con el denominado mediterráneo subhúmedo con influencia atlántica (Martín et al., 1992), caracterizándose por una acusada sequía estival que se extiende desde el mes de junio a septiembre, y un régimen pluviométrico moderado, muy variable en el reparto de las precipitaciones anuales e interanuales, que condiciona la irregularidad de las aportaciones fluviales.

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2.2 Red de estaciones

La red de medida de variables hidrometeorológicas instalada por el grupo de investigación Flumen en Doñana cuenta en la actualidad con un total de seis puntos de medición situados en elementos topográficos escogidos de la marisma (Figura 1). Tal como se indica en la Tabla 1, dispone de seis puntos de medición de cota de agua, cinco de temperatura de agua, tres de temperatura del suelo, dos estaciones meteorológicas completas y una sonda multiparamétrica de medida de calidad hídrica.

Figura 1 Situación de las estaciones hidrometeorológicas en la marisma de Doñana sobre el modelo digital del terreno, expresando la altura en metros sobre el nivel del mar. Se indica nombre de cada estación, su código y la cota

del terreno

Los diferentes dispositivos de la red toman una medida cada minuto y almacenan la media de 10 minutos. La única excepción a este criterio son los anemómetros, que toman una medida cada 2 segundos y también registran la media de 10 minutos. Los datos se almacenan localmente en un data-logger Campbell Sientific que, conectado a un módem, envía la información por vía telefónica cuando es requerido. De esta manera, se lleva un control periódico de los datos y la evolución de la marisma, con posibilidad de conectarse a tiempo real cuando es necesario.

La validación de las medidas se realiza de manera manual por visualización de las series registradas y diversas comparaciones entre sensores duplicados, sensores diferentes de la misma estación o de distintas estaciones. Se evalúa así la coherencia entre las medidas y se escoge en cada caso el sensor más adecuado para cada variable y estación. Además se han desarrollado unas prácticas semiautomáticas para detectar errores en las medidas de radiación, siguiendo las metodologías propuestas por (Allen, 1996) y la red radiométrica del Programa Mundial de Investigación Climática (McArthur, 2004), basados en sus límites físicos y en relaciones lógicas entre distintas medidas (radiación solar incidente, radiación solar reflejada, radiación global neta y radiación fotosintéticamente activa). En ningún caso se modifican los valores originales de las bases de datos, quedando registrada la validación en ficheros independientes y un registro de incidencias.

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Tabla 1 Estaciones de la red de medida Flumen y fecha de inicio de toma de datos. Todas funcionan actualmente excepto D04 L. Lobo, que fue trasladada y renombrada como D04 L. Cerrado Garrido en septiembre de 2006

2.3 Adquisición y calibración de imágenes radar

Debido al escaso relieve de las marismas, a menudo el efecto de arrastre del viento o pequeñas redes de drenaje no representadas de forma precisa en el modelo digital del terreno tienen gran incidencia en los patrones espaciales y temporales de inundación y secado. Por esta razón, observaciones sinópticas de la marisma, como las que proporciona la teledetección, se hacen necesarias para monitorizar la evolución de la superficie inundada.

Para la calibración del modelo de simulación hidrodinámico es de especial interés observar la evolución de la inundación durante el proceso de llenado. Este proceso es rápido y coincide con épocas de lluvias y, por tanto, de cobertura nubosa. Estas dos características, la rapidez de avance de la inundación y la presencia de nubes, apuntaron al sensor radar ASAR, a bordo del satélite Envisat, como el instrumento más adecuado para monitorizar la inundación en Doñana.

Envisat describe una órbita polar heliosíncrona a 790 km de altura y tiene un ciclo de repetición de 35 días (European Space Agency, 2006). ASAR adquiere imágenes de la Tierra transmitiendo pulsos de radiación electromagnética en banda C (5.34 GHz) y registrando la señal retrodispersada por la superficie terrestre. Entre los posibles modos de operación de ASAR se incluye el de Polarización Alternada, con 30 m de resolución espacial. En este modo el sensor toma imágenes del área de estudio en dos de las tres polarizaciones siguientes: HH o VV, si emite y recibe en polarización horizontal y vertical respectivamente, y HV, cuando los pulsos emitidos y recibidos tienen distinta polarización. Cuando opera en modo de polarización alternada, el swath de ASAR (área abarcada por la imagen sobre la superficie terrestre) puede seleccionarse variando el ángulo de elevación del haz de radiación. Existen siete swaths predeterminados que se designan de IS1 a IS7, de menor a mayor ángulo de elevación (Figura 2).

IS1

IS2

IS3IS4

IS5

IS6

IS7

IS1

IS2

IS3IS4

IS5

IS6

IS7

Figura 2 Siete posibles swaths de ASAR

ESTACIÓN NIVEL DE AGUA TEMPERATURA AGUA TEMPERATURA SUELO METEOROLOGÍA CALIDAD AGUATipo:(1) +0m, +0.5m, +1m(2) +0m, +0.2m, +0.4m, +0.6m, +0.8m, +1m,+1.2m Tipo:(1) -0m, -0.2m, -0.4m(2) -0m, -0.25m, -0.5m, -0.75m, -1m Temperatura del aire, Humedad Relativa, Velocidad y dirección del viento, Radiación Solar Oxígeno disuelto y conductividad.D01 L. TRAVIESO Nov 2004 Nov 2004(tipo 1)D02 L. ÁNSARES Nov 2004 Nov 2004(tipo 1)D03 L. HUERTA TEJADA Nov 2004 Oct 2004(tipo 1) Oct 2004(tipo 1)(Antigua D04) L. LOBO Nov 2004 - Sep 2006 Nov 2004 - Sep 2006(tipo 2) Nov 2004 - Sep 2006(tipo 2) Nov 2004 - Sep 2006D04 L. CERRADO GARRIDO Sep 2006 Sep 2006(tipo 2) Sep 2006(tipo 2) Sep 2006D05 L. VETALENGUA Oct 2006 Sep 2006(tipo 2) Sep 2006(tipo 2) Jul 2006 Oct 2006D06 C. RESOLIMÁN Nov 2007

VARIABLES MEDIDAS Y COMIENZO DE TOMA DE DATOS

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La radiación electromagnética que utiliza el radar, en la región de las microondas, se propaga a través de las nubes, niebla y aerosoles, por lo que ASAR es capaz de adquirir imágenes de la superficie terrestre en casi cualquier condición atmosférica. Por otro lado, la capacidad de direccionamiento del haz de emisión de ASAR permite adquirir hasta 14 imágenes de Doñana en 35 días, que es el ciclo orbital de Envisat. En consecuencia, ASAR puede potencialmente proporcionar las observaciones frecuentes de Doñana que se requieren durante el proceso de llenado de las marismas.

El grupo Flumen adquirió 46 imágenes ASAR de Doñana en modo de polarización alternada entre septiembre de 2006 y julio de 2007 (Tabla 1, Figura 3). Estas imágenes fueron proporcionadas por la ESA en el marco de un acuerdo de Usuario de Categoría 1 con el grupo FLUMEN. Los modos de operación de ASAR en cada adquisición fueron seleccionados de acuerdo con trabajos previos que evaluaron los swaths y polarizaciones más adecuados para la observación de Doñana (Martí-Cardona et al., 2006).

Coincidiendo con la adquisición de imágenes ASAR de Doñana se llevaron a cabo diversas campañas de adquisición de datos de verdad terreno. Estos datos consistieron en ocho transectos de aproximadamente 8 km de longitud con puntos de muestreo cadas 100 metros. En los puntos de muestreo se registró el estado de inundación, el porcentaje de cobertura de agua, suelo y vegetación y la estructura de la vegetación

Tabla 2 Rango de ángulos de incidencia de los swaths de ASAR y número de imágenes adquiridas por swath y polarización durante el año hidrológico 2006/2007

Swath de ASAR

Ángulo de Incidencia (º)

Número de Imágenes

Polarización

IS1 15.0 – 22.9 5 4 in HH/HV, 1 in HH/VV IS2 19.2 – 26.7 6 HH/VV IS3 26.0 – 31.4 8 2 in HH/HV, 6 in HH/VV IS4 31.0 – 36.3 8 HH/VV IS5 35.8 – 39.4 3 (no usadas) HH/VV IS6 39.1 – 42.8 9 HH/VV IS7 42.5 – 45.2 7 HH/VV

Todas las imágenes se recibieron de la ESA corregidas por efectos de elevación, diagrama de radiación y range spreading, y georreferenciadas. La calibración absoluta de las imágenes y determinación del coeficiente de retrodispersión σ0 en cada píxel se efectuó aplicando el método descrito en Rosich y Meadows 2004.

Una vez calibradas las imágenes se definieron 15 regiones de interés, de unos 1000 píxels (15,6 ha) de extensión cada una, representativas de los principales tipos de cobertura de la marisma: centros de lucios, áreas dominadas por castañuela, áreas dominadas por bayunco y almajar (Martí-Cardona et al., 2009). Estas regiones se escogieron de modo que abarcaran áreas aproximadamente homogéneas en cota y vegetación, y atendiendo al objetivo prioritario de discriminar la superficie inundada a lo largo del año.

Para cada región de interés se calculó el coeficiente de retrodispersión medio (media aritmética) en las dos polarizaciones de las 49 imágenes. La evolución del coeficiente de retrodispersión medio de una clase a lo largo del año constituye su signatura temporal. Así se obtuvo la signatura temporal en el año hidrológico 2006/2007 de las principales tipos de cobertura de la marisma, en los siete swaths de ASAR y en las polarizaciones HH, VV y HV (Martí-Cardona et al., 2009).

Datos de verdad terreno conjuntamente con el modelo digital del terreno y los niveles de agua registrados en las estaciones de medida fueron usados para determinar las fechas en que las diferentes regiones de interés se inundaron y desinundaron durante el período de estudio. A continuación se observó el comportamiento de las signaturas temporales antes, durante y después de la inundación, y se extrajeron conclusiones acerca del efecto de la inundación sobre el coeficiente de retrodispersión de los distintos tipos de cobertura. Tales conclusiones han permitido determinar la superficie inundada en la gran mayoría de las imágenes ASAR del año hidrológico 2006/2007 y en otras imágenes de períodos posteriores.

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2.4 Balance térmico de la marisma

En el comportamiento limnológico de la marisma resulta de especial interés el estudio de su balance térmico, por estar estrechamente relacionado con el balance de agua a través del calor latente invertido en la evaporación. En base al principio de conservación de energía, el balance térmico de la columna de agua por unidad de superficie se puede expresar por la siguiente ecuación (WMO, 1994):

(1)

donde S es la variación en el calor acumulado por la masa de agua, Rsi es la radiación solar incidente (onda corta), Rai es la radiación atmosférica incidente (onda larga), As y Al son, respectivamente, las fracciones reflejadas por el agua (albedo) de radiación de onda corta y onda larga, Rw es la radiación emitida por la superficie de agua debido a su temperatura, E la energía invertida en evaporación, C el balance de conducción entre agua y atmósfera, Q el balance de advección debido a la entrada y salida de agua y G el balance térmico entre agua y sedimento, todos expresados en W m-2. En el esquema no se incluye la influencia de procesos químicos y biológicos ni la transformación de energía cinética en energía térmica por su pequeña magnitud. En este caso, Q también se considera despreciable por la lenta circulación del agua en la marisma. Una parte del trabajo que se presenta evalúa G como integrante del balance.

3 Resultados

3.1 Seguimiento hidrometeorológico

La disponibilidad de información puntual y global simultánea de la evolución de las marismas permite interpretar en gran medida los ciclos de inundación y vaciado anuales. Como muestra de ello, en la Figura 3 se expone el ciclo anual de niveles y precipitación registrados en la marisma el año hidrológico 2006/2007, acompañado de las fechas de adquisición de imágenes radar del mismo año. La Figura 4 muestra, a modo de ejemplo, la imagen ASAR de 21 de diciembre de 2006 y la superficie inundada de la marisma obtenida a partir ella.

El año 2006/2007 se caracterizó por una inundación bastante ajustada a la evolución media de llenado, mantenimiento de la inundación y vaciado ocurrida en las últimas décadas (Aragones et al., 2005). El llenado se produjo por las abundantes lluvias otoñales y se mantiene la inundación entre los meses de diciembre y febrero con ayuda de un segundo periodo de lluvias invernales. El vaciado se produjo lentamente de marzo a julio, principalmente por evapotranspiración, gracias a la ausencia de precipitaciones y el aumento de la radiación incidente y las temperaturas. La mayor o menor coincidencia de las cotas del agua en diferentes localizaciones indica el grado de conexión entre las distintas partes de la marisma, máxima en los meses de febrero y marzo.

Figura 3 Cota de agua y precipitación acumulada durante el año hidrológico 2006/2007

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a) b)

Figura 4 Imagen ASAR de las marismas de Doñana de 21 de diciembre de 2006 (a) y mapa de inundación derivado de la misma (b). Imagen adquirida en swath IS3 y modo de polarización alternada HH/VV (retrodispersión HH

representada en color turquesa y retrodispersión VV en rojo)

A menor escala temporal, los datos de campo también permiten identificar procesos como la generación de brisas por la cercanía del mar o la creación y rotura de estratificación térmica diaria de la columna de agua, que se genera en momentos de máximo calado y radiación incidente (Figura 5)

Figura 5 Velocidad, dirección del viento y temperatura del agua a diferentes alturas en la estación D04 L. Cerrado Garrido

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3.2 Procesos de especial interés

3.2.1 Pérdidas por evaporación

La observación de la evolución de la superficie inundada en lucios aislados en períodos sin precipitación ha permitido estimar las pérdidas por evaporación. La Figura 6 muestra un ejemplo de estas observaciones. En ella se aprecia la reducción de la lámina de agua en el lucio de los Ánsares entre dos fechas de otoño de 2007. Entre ambas fechas no tuvo lugar precipitación alguna, el lucio carece de vegetación, el suelo inundado estaba saturado, y dada la presencia de un estrato arcilloso impermeable a escasa profundidad (Martín Machuco, 1992) las pérdidas por infiltración se asumen despreciables. Así pues, la pérdida de volumen de agua entre ambas fechas se fue debida básicamente a la evaporación.

Mediante técnicas de procesamiento de imagen se extrajo la superficie inundada en el lucio de los Ánsares en las dos imágenes de teledetección. El modelo digital del terreno permitió calcular el volumen de agua contenido bajo las dos manchas de inundación. La diferencia de volumen entre ambas fechas dividida entre el tiempo transcurrido proporcionó un valor de pérdidas continuas del orden de los 0,2 mm/h, coherente con la reducción de cota de agua registrada en la estación de medida de Ánsares en el mismo período.

ASAR/Envisat Image03 Oct. 2007

IS6, AP HH/VV

ASAR/Envisat Image07 Nov. 2007

IS6, AP HH/VV Suelo DesnudoLámina de AguaLámina de Agua

en el Lucio de los Ánsares

2 Km 2 Km

Figura 6 Imágenes ASAR del Lucio de los Ánsares del 3 de octubre y 7 de noviembre de 2007. Se observa la reducción de la superficie inundada

3.2.2 Arrastre del viento

Dada la llanura de la topografía de Doñana, la inclinación de la superficie del agua debida a la acción del viento puede inundar áreas extensas, apreciables mediante teledetección. El efecto de arrastre del viento sobre lucios de Doñana se ha constatado en diversas imágenes ASAR adquiridas en días de ventosos, como las de 19 de octubre de 2006 y 27 de marzo de 2008. Mediante técnicas de procesamiento de imagen se extrajo la superficie inundada en el lucio de los Ánsares, de Mari López y del Lobo en las dos fechas mencionadas. El modelo digital del terreno permitió calcular el volumen de agua contenido entre la mancha de inundación y el terreno. Seguidamente se simuló mediante CARPA el desplazamiento de un volumen de agua igual al calculado en cada uno de los lucios, con superficie inicialmente horizontal, y sobre el que actuaba un viento idéntico al que sopló durante las 24 previas a la adquisición de las imágenes de teledetección. El coeficiente de arrastre por el viento que utiliza el CARPA se calibró de forma que el modelo hidrodinámico, usando los datos reales de viento, reprodujera el desplazamiento de las masas de agua observado en las imágenes ASAR.

3.2.3 Balance térmico del sedimento

El futuro cierre del balance térmico en la superficie de la marisma permitirá realizar estimaciones empíricas de las pérdidas por evaporación en función de las variables meteorológicas medidas, con el objetivo de conocer la

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principal salida de agua del sistema. Teniendo en cuenta que se trata de un cuerpo de agua poco profundo y prácticamente estancado, antes se ha creído oportuno evaluar la posible influencia del intercambio calórico entre el agua y el sedimento subyacente en este balance global. Para ello, se han analizado las estimaciones de potencia calórica absorbida y liberada por el sedimento en base a medidas de temperatura del suelo hasta 1 m de profundidad durante dos periodos de inundación, entre octubre de 2006 y julio de 2008. Los resultados indican una mayor relevancia de este término del balance a medida que la escala temporal disminuye (despreciable a escala diaria o mayor), siendo de igual o mayor magnitud que la potencia calórica absorbida y liberada por la columna de agua en situaciones de inundación media-baja (Figura 7).

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00

0

25

50

75

100

G S Prof. agua

DIC06OCT06 NOV06 FEB07ENE07 M AR07 ABR07 M AY07 JUN07 JUL07 AGO07 SEP07 OCT07 NOV07 DIC07 ENE08 FEB08 M AR08 ABR08 M AY08 JUN08

Figura 7 Evolución diaria media mensual del flujo térmico de la columna de agua (S), del sedimento (G) y calado durante dos procesos de inundación en la marisma de Doñana (estación D05 L. Vetalengua). Los flujos térmicos son

positivos cuando suponen una transmisión de calor hacia el agua

4 Conclusiones La disponibilidad de dos fuentes de información complementarias, consistentes en imágenes de teledetección y datos de campo de una red de estaciones hidrometeorológicas permite realizar una monitorización detallada de los procesos de inundación que tienen lugar en la marisma de Doñana. Ello permite calibrar el modelo CARPA de simulación hidrodinámica y estudiar procesos hasta ahora no cuantificados como el comportamiento térmico de las masas de agua estacionales o el arrastre ejercido por el viento.

La observación mediante teledetección del desplazamiento de masas de agua aisladas y el registro simultáneo del comportamiento del viento en las estaciones de medida ha permitido la calibración del coeficiente de arrastre del viento en el modelo hidrodinámico.

Se ha llevado a cabo una primera estimación de pérdidas continuas por evaporación en período otoñal a partir de la disminución del volumen de agua en lucios aislados observada en imágenes ASAR. Los resultados son consistentes con la reducción de la cota de agua que registran los sensores de nivel en el mismo período. Estas pérdidas se han incorporado el modelo de simulación CARPA, aunque se continúa trabajando en la modelación de las mismas en distintos períodos, así como en la modelación de las pérdidas por evapotranspiración.

De cara a la estimación del balance térmico en superficie para obtener funciones de pérdidas por evaporación, los resultados del balance térmico del sedimento indican que una parte considerable de la energía absorbida por la marisma a escala temporal corta (inferior a un día) se acumula en el primer metro de suelo. En épocas de poco calado, abundantes en años poco lluviosos e inicio y final de los periodos anuales de inundación, la omisión de este término podría conducir a errores de estimación en el balance térmico del mismo orden que la acumulación de calor en el agua.

5 Referencias Allen, R., 1996. Assessing integrity of wheather data for reference evapotranspiration estimation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 122(2), pp. 97.

Aragones, D., DIAZ-Delgado, R. y Bustamante, J., 2005. Tratamiento de una serie temporal larga de imágenes Landsat para la cartografía de la inundación histórica de las marismas de Doñana, M. Arbeló, A. González and

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J.C. Pérez, eds. In: Teledetección. Avances en la Observación de la Tierra. Actas XI Congreso Nacional de Teledetección, 2005, Sociedad Española de Teledetección pp407-410.

Bladé, C. E. y Gómez, V. M., 2006. Modelación del flujo en lámina libre sobre cauces naturales. Análisis integrado en una y dos dimensiones. Monografía CIMNE No. 97, Junio. U.P.C., Barcelona, España.

ENVIRONMENTAL SPACE AGENCY, 2006. Envisat ASAR Product Handbook, Is.2.1, ESA.

Marti-cardona, B., Dolz-ripolles, J., Gili-ripoll, J., 2006. Monitoring of the Flooding and Dry-Out Processes in Doñana National Park for the Calibration of the Hydrodynamic Model of its Marshes, Proceedings of GlobWetland Symposium: Looking at Wetlands from Space, 2006, European Space Agency, Frascati, Italy.

Marti-cardona, B., Lopez-martinez, C.,Dolz-ripolles, J., 2009. Analysis of ASAR/Envisat Polarimetric Backscattering Characteristics of Doñana National Park Wetland, Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2009. IGARSS 2009. IEEE International, 2009, Cape Town, Southafrica.

Martín Machuca, M., 1992. Hidrogeología del Parque Nacional de Doñana y su Entorno, Madrid, Instituto Tecnológico Geominero de España.

Mcarthur, L.J.B., 2004. Baseline Surface Radiation Network (BSRN). Operations Manual. WMO/TD-No. 879, WCRP/WMO.

Rodriguez Ramirez, A. and Clemente Salas, L., 2002. Geomorfología. Parque Nacional de Doñana. Talavera de la Reina, Toledo (Spain): Canseco Editores, pp. 19-42.

WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION (WMO), 1994. Guide to hydrological practices: data acquisition and processing, analysis, forecasting and other applications. 5 edn. Geneva, Switzerland: WMO.