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Tapa

El arte de barrer nubes

Tres satélites, Landsat, Cbers y Tierra, monitorean la polémica deforestación de la Amazonia

jefferson rudy/mmaEl proceso de deforestación de la Amazonia se aceleró a partir de la segunda mitad del siglo XX con la expansión de la frontera agrícola,  de la construcción de carreteras y la instalación de polos de desarrollo regionales. A finales de los años 1970 — después de la inauguración de la carretera Transamazónica y a pedido de la Superintendencia del Desarrollo de la Amazonia (Sudam) —, el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe, sigla en portugués) hizo el primer balance del estrago con el auxilio de las imágenes enviadas por el Landsat-1, satélite de la Nasa, la agencia espacial estadounidense. Se constató que un 2,5% de la región ya estaba degradada.

Diez años después, cuando las quemas en la región pasaron a llamar la atención internacional — consta que el humo sobre la selva pudo ser observado desde la escotilla del trasbordador espacial Columbia — y la tasa de deforestación trepó a un 10%, el país decidió adoptar una política de control de la deforestación y creó, en 1988, el Programa de Monitoreo de la Deforestación de la Amazonia (Prodes). A lo largo de 20 años — y al precio de la devastación de un 17% del bioma de la Amazonia — Brasil desarrolló un sistema de rastreo de los aproximadamente 5 millones de kilómetros cuadrados (km²) de la Amazonia Legal calificado de “envidiable” por la revista Science  nº 316, de 27 de abril de 2007. En ese  período, la tecnología de monitoreo evolucionó de un sistema analógico, con una resolución de 1:500 mil con imágenes en blanco y negro, a un sistema digital en la escala 1:250 mil. “A partir de la década de 1990 pasamos a desarrollar software y a hacer el monitoreo no más con base en la interpretación visual, sino  en el procesamiento de la imagen”, recuerda Dalton de Morisson Valeriano, coordinador del Programa Amazonia del Inpe.

La materia prima de ese análisis son las imágenes enviadas por el Landsat-5 y por el satélite sino-brasileño Cbers, con resolución espacial de 30 metros. Las tres bandas de los dos satélites captan la cantidad de radiación reflejada en la superficie del suelo, discriminada por la franja del espectro — visible y rojo próximo e infrarrojo medio. Estas informaciones — que, debidamente modeladas, permiten identificar las plantas verdes, el suelo, la sombra y el agua — son procesadas por algoritmos que dan la proporción de la presencia de cada uno de esos componentes en cada pixel de la imagen.

El algoritmo para la transformación de los datos de los satélites — desarrollado en la década de 1980 por Yosio Shimabukuro, investigador del Inpe — sigue el modelo conocido como mezcla lineal (liner mixture model). “Lineal porque parte del supuesto de que los elementos que componen la imagen son independientes y mezcla porque allá abajo, de hecho, ellos están todos mezclados”, explica Valeriano. En esa clasificación de imágenes, la vegetación lisa y homogénea corresponde a un tono verde claro; la selva aparece en verde oscuro porque tiene un componente de sombra más fuerte; el suelo en tono morado, ya que mezcla el azul y el rojo; y el agua en negro. La metodología del análisis de las imágenes está basada en la segmentación, clasificación y edición, de forma que identifique la deforestación con un área mínima de 6,25 hectáreas. Ese conjunto de informaciones forma un mapa con 229 imágenes digitales, cada una de ellas correspondiente a un área de 160 x 160 km. De ese total, 213 imágenes son interpretadas, ya que el Prodes no evalúa la situación de las áreas de Cerrado. “El Cerrado agarra fuego y se pone negro, como las áreas de deforestación. Al año siguiente vuelve a ser Cerrado e induce a tasas de error muy grandes”, explica Valeriano.

inpeLos datos son procesados por medio del software de información georreferenciada denominado Spring, desarrollado por el Inpe, IBM y la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa), interpretados y auditados por expertos del Inpe. “Una vez hecho eso, las informaciones se ponen sobre una máscara del pasado y se detecta la deforestación”, resume Valeriano. Las conclusiones de cada análisis se publican anualmente en diciembre.

Fue a través del Prodes que el planeta tuvo conocimiento de la deforestación récord de 1995, cuando fueron abatidos 29,1 mil km² de selva y constató que la situación aún estaba fuera de control en el 2004, cuando la Amazonia perdió 27,4 mil km² de su bioma. El último informe mostró una reducción de un 20% en la deforestación en el período 2006-2007, comparado con el ciclo 2005-2006.

Desde 2003, — en pro de la transparencia —, las informaciones del Prodes se publican en Internet. “La medida provocó un impacto interesante”, cuenta Valeriano. Lanzó, por ejemplo, por tierra algunas “tesis”, como la de la ineficiencia de las áreas de conservación para contener la deforestación o la de que las áreas indígenas estaban degradadas, él ejemplifica. “Mostramos que eso no era verdad”, afirma, mostrando el ejemplo de la región de Marabá, en Pará, donde la deforestación contorna las tierras indígenas. En el 2005 la tasa cayó un 30% y en el 2006 el Inpe registró una reducción de 14 mil km² de selva.

El Prodes, a pesar de “envidiable”, tiene limitaciones. Una de ellas es la cantidad de nubes que recubren la región. “La ventana de observación de la Amazonia va desde mayo hasta octubre. Fuera de ese período es difícil observar porque queda todo nublado”, explica Valeriano. Otro problema es el riesgo de la dependencia del Landsat- 5, satélite lanzado en 1984 para operar durante 5 años, pero que aún está activo después de casi un cuarto de siglo. “La salida es recurrir también a las imágenes del Cbers”, comenta Valeriano. El Landsat cruza la Amazonia cada 16 días y el Cbers, cada 26. El Inpe también compra datos del DMC — un consorcio de microsatélites liderado por Inglaterra —, del Spot y del ResourceSat. Esos satélites funcionan como una especie de copia de las informaciones recabadas por el Prodes y también son utilizados para “barrer nubes”, como él dice.  “Cuando se calcula la deforestación, es necesario estimar también cuanto de selva no fue posible observar por causa de las nubes y proyectar la tasa de deforestación en el área”, dice Valeriano. El porcentaje de “no observación”, como él subraya, varía de un 10% a un 15%.

El “Deter”
El tercer problema es que las informaciones del Prodes son una “imagen póstuma” de la selva, de la deforestación consumada, y no suministran una base para que la acción gubernamental se anticipe a la dinámica de la deforestación. Fue para suplir esa carencia que el Inpe inició, a partir del 2004, el proyecto Detección de la Deforestación en Tiempo Real (Deter), que utiliza imágenes del sensor Modis del Satélite Tierra, lanzado en 1999 en el ámbito del programa Earth Observing System (EOS), y del sensor WFI instalado a bordo del Cbers- 2, para dar informaciones quincenales al Instituto Brasileño del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables (Ibama). “El Deter fue concebido para dar soporte a la fiscalización”, dice Valeriano.

La resolución espacial del sensor del Modis y del Cbers, de 250 metros, no es tan buena como la del Landsat, con 30 metros. “Con esa resolución, estamos en el límite de la tecnología para ese tipo de aplicación”, reconoce Valeriano. La principal función del Deter, no obstante, no es calcular la deforestación, sino “señalar” situaciones de riesgo con el objetivo de subsidiar la decisión de lo que debe ser fiscalizado, observa el coordinador del programa. Las informaciones son transmitidas quincenalmente al Ibama y mensualmente publicadas en el sitio del Inpe.

inpeCon esa misión, el Deter operó de enero a octubre de 2004 y de 2005, con recursos del Inpe. En el 2006 contrató la Fundación de Ciencia, Aplicaciones y Tecnología Espaciales para colaborar en el procesamiento de los datos. Los resultados hasta ahora se mostraron compatibles con los análisis del Prodes. “En 2006/2007 el Prodes señaló una baja en la deforestación de 27 mil para 19 mil km. El Deter observó 12 mil de esos 19 mil km². El Deter ve entre un 40% y un 60% de lo que el Prodes ve”, compara Valeriano.

En el 2007 el levantamiento del Deter se extendió desde marzo hasta diciembre. “Tomamos varias imágenes del y observamos cinco por quincena, una cada 3 días, que es la frecuencia de la cobertura del satélite. Seleccionamos e interpretamos por medio del modelo de mezcla lineal y divulgamos el dato en enero”, comenta. Las estimaciones señalaron que, entre agosto y diciembre de 2007, las áreas degradadas en la Amazonia sumaban 3.235 km². Como el Deter sólo “lee” de un 40% a un 60% de la deforestación registrada por el Prodes, la deforestación puede haber alcanzado 7 mil km². Confirmado ese número, la deforestación estaría agregando una media de más de mil km² por mes.

La noticia provocó reacciones distintas de varias áreas del gobierno federal y de los estados y el análisis del Inpe fue colocado bajo sospecha. “El objetivo del Deter no es estimar el área total deforestada en la Amazonia”, insiste Valeriano. Por cuenta de la resolución de los sensores Modis y WFI/Cbers, hay el riesgo de error. “Para calcular el área deforestada, el Inpe continuará utilizando imágenes de mejor resolución de los sensores del Landsat y Cbers”, afirma.  El Deter, sin embargo, suministra el tamaño de cada polígono deforestado, lo que permite “jerarquizar la inspección”. Valeriano explica que, además de la resolución espacial de los satélites, los dos proyectos tienen “lecturas” diferentes de la deforestación: el Prodes identifica el corte llano “o sea, la deforestación rápida”, mientras que el Deter capta también las áreas deforestadas en el proceso de degradación continuada, por el corte selectivo de madera y quemas recurrentes. “Estamos señalando potenciales indicios de deforestación, que no se contabilizan como tal. En el este de Pará y en Mato Grosso hay explotación selectiva de la madera y el suelo queda expuesto. Para el Prodes, eso no es necesariamente deforestación, dependiendo de la fracción del suelo expuesto. Pero, para el Deter, se trata de deforestación. Es una forma de convertir a la selva sin corte raso”, subraya. “Si el Deter se ocupase solamente de corte raso, no acompañaría la dinámica de la deforestación, y la contribución del Ministerio de la Ciencia y Tecnología en el Grupo Interministerial de Combate a la Deforestación, coordinado por la Casa Civil, perdería sentido.”

El Inpe hace planos de avanzar aún más la tecnología de monitoreo. “Estamos negociando con la India para tener acceso a los datos del ResourceSat. Nuestro plan es conseguir hacer un análisis multitemporal con el uso de múltiplos sensores de mejor resolución, en el rango de los 50 metros.”

Píxeles sin nubes
El Instituto del Hombre y Medio Ambiente de la Amazonia (Imazon) opera un Sistema de Alerta de Deforestación (SAD) que utiliza el procesamiento digital IDA (interactive data language) para analizar imágenes del sensor Modis.  El modelo de análisis es el mismo adoptado por el Inpe. El SAD monitorea los estados de Mato Grosso, desde 2000, y de Pará, desde el año pasado. A partir de este año comenzará a rastrear toda la Amazonia Legal.

Mientras, el Inpe detectaba el recrudecimiento en la deforestación en el período entre agosto y diciembre de 2007, el Imazon observó la reducción de un 21% en la deforestación en Mato Grosso y el aumento de un 74% en Pará, en comparación con los datos de 2006. “No trabajamos con la misma imagen. El Inpe escoge la mejor imagen del período. Y la gente consigue filtrar substituyendo las áreas de nubes por píxeles sin nubes”, explica Carlos de Souza Júnior, investigador y secretario ejecutivo del Imazon. Cada píxel corresponde a un área de 250 x 250 metros. En áreas de selva, 60% de los píxeles equivalen a vegetación y un 40% son sombra. “Cuando hay deforestación, pierde el porcentaje de vegetación y aparecen señales de suelo que debería ser cero”, él explica. “Si el porcentaje de vegetación cae hasta un 25% y el del suelo aumenta más de un 20%, entonces ese píxel sufrió alteración.”

El sistema de medición utilizado por el Imazon, como él dice, es conservador. “Hay zonas de confusión”, reconoce, refiriéndose a las áreas quemadas, pero aún no convertidas para la ganadería o la agricultura. “Hay controversias sobre cómo tratar a esas áreas degradadas”, pondera, ofreciendo una segunda explicación para la discrepancia entre los datos.

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