Monitoring water level dynamics in neotropical peatlands with earth observation data

Abstract

Las turberas tropicales intactas son almacenes de carbono de importancia mundial, sin embargo, su hidrología sigue siendo poco conocida debido a la accesibilidad limitada y a la escasez de mediciones de campo. En este estudio, evaluamos el potencial de la retrodispersión del radar de apertura sintética (SAR) de banda L para monitorear la variación del nivel del agua sobre el suelo en diversos ecosistemas de turberas de tierras bajas en Colombia y Perú. Utilizando métricas de estructura de la vegetación de GEDI con datos auxiliares de teledetección, evaluamos la sensibilidad de la retrodispersión de banda L HH (L-HH) a los cambios en el nivel del agua. Observamos correlaciones lineales significativas entre el nivel del agua y la retrodispersión de L-HH en ecosistemas de arena blanca, turberas de pantanos de palmeras (abiertos y boscosos) y bosques estacionalmente inundados. Los niveles de agua de las turberas de bosques de varillal no mostraron correlación con la retrodispersión de L-HH. Para predecir estas regresiones, desarrollamos modelos de regresión lineal múltiple específicos de cada ecosistema utilizando retrodispersión de banda L HV, NDVI y métricas de GEDI, logrando un fuerte rendimiento predictivo ($R^2$ = 0.8–0.94). Además, probamos la robustez temporal de estas relaciones prediciendo los niveles de agua en diferentes años. Nuestros resultados demuestran el potencial de combinar el SAR de banda L con métricas de vegetación derivadas de datos espaciales para el monitoreo regional de la hidrología de las turberas. Esto proporciona una vía metodológica para integrar la dinámica de las turberas tropicales en los modelos del ciclo del carbono.