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Tendencia cíclica de la dinámica de la vegetación como herramienta para la evaluación y seguimiento de la degradación de la tierra

Easdale M.H., et al., 2019. Trend-cycles of vegetation dynamics as a tool for land degradation assessment and monitoring. Ecological Indicators 107, 105545.

La degradación de la tierra y la desertificación se encuentran entre los problemas ambientales más relevantes en la mayoría de las regiones áridas y semiáridas del mundo. Los sistemas de monitoreo están en el centro de la demanda para respaldar la toma de decisiones y para la evaluación del impacto de los programas de intervención, como los programas de Lucha contra la Desertificación de las Naciones Unidas. Las metodologías actuales para evaluar la degradación de la tierra están en permanente debate y los esfuerzos se orientan al desarrollo de herramientas operativas precisas dirigidas a grandes regiones, como pueden ser la Patagonia, el Monte o la Puna en Argentina. Sin embargo, todavía faltan enfoques rigurosos y sistemáticos para abordar la dinámica compleja de la productividad de los pastizales áridos y semiáridos.

La información satelital ofrece oportunidades para retornar al pasado a estudiar procesos ecológicos para los cuales no se registraron datos en tierra o fueron costosos de obtener. La degradación de la tierra generalmente se define como una disminución a largo plazo del funcionamiento del ecosistema y la pérdida de productividad causada por la interacción de las perturbaciones humanas y ambientales. Si bien es un proceso complejo, que debe involucrar la evaluación de diferentes dimensiones biofísicas, la pérdida de productividad se puede abordar analizando las tendencias de índices espectrales como el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés), un buen estimador de la actividad fotosintética de la vegetación. Sin embargo, la mayoría de los estudios hasta la fecha utilizan tendencias monotónicas o lineales para evaluar la degradación de la tierra. El punto es que las tendencias a largo plazo de la productividad de la vegetación pueden exhibir dinámicas unidireccionales (monotónicas), pero también cíclicas (no monotónicas), incluyendo oscilaciones que pueden durar varios años, las cuales no pueden ser capturadas por las tendencias lineales (ver Easdale et al. 2018).

La Tendencia Cíclica es una propuesta que hemos desarrollado para el análisis de series de tiempo de la productividad, que proporciona información sobre movimientos a largo plazo mientras incluye cambios cíclicos en la dirección subyacente a la serie. Evaluamos los ciclos de tendencia del NDVI en Patagonia (Argentina) como aproximación a la dinámica de la productividad de la vegetación, integrando la tendencia y los ciclos de mediano plazo (> 4 años). Utilizamos imágenes MODIS entre los años 2000 y mediados de 2018. Los resultados muestran que los ciclos de tendencia explicaron una porción significativa de la información temporal total (que alcanzó casi el 20%), de la cual la mayoría de los patrones se explicaron por un comportamiento no monotónico (o sea cíclico). Se identificaron cinco patrones principales en la dinámica de la vegetación: Decrecimiento (0,1% del área), Incremento (0,6%), Recuperación (48,8%), Recaída (36,8%) y Sin Tendencia-Cíclica (13,8%). Contrariamente a lo que generalmente se ve en la literatura, los patrones lineales y particularmente las tendencias decrecientes se registraron marginalmente en los últimos 18 años de registros de NDVI en la Patagonia. En cambio, la mayor proporción del área se clasificó como recuperación inicial o avanzada y patrones iniciales de recaída, que se refieren a las fases de un comportamiento cíclico. Estos resultados enfatizan la necesidad de revisar la conceptualización de la evaluación de la degradación de la tierra por medio del uso de información satelital, y en particular, revisar críticamente la capacidad de las tendencias lineales para reflejar la dinámica de la vegetación. Finalmente, proponemos el uso potencial de la Tendencia Cíclica como una herramienta para monitorear evaluar la dinámica de la vegetación en programas orientados a neutralizar la degradación de la tierra.