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ALGANAT2000

Mejora de la gestión, seguimiento y mantenimiento de la biodiversidad en áreas marinas protegidas mediante técnicas geoespaciales automatizadas de bajo coste para la monitorización y cartografiado de hábitats intermareales

El papel de las áreas marinas protegidas es crucial en el desarrollo de una pesca sostenible y en la mitigación y adaptación al cambio climático y procesos asociados. Por ello, es fundamental realizar una monitorización de los tipos de hábitats y su biodiversidad asociada. Las macroalgas cumplen una función clave en el secuestro del carbono y proporcionan hábitat a numerosas especies marinas, incluyendo las fases larvarias de especies de interés comercial.

Actualmente son varias las amenazas que afectan a las macroalgas destacando la sobrepesca, la aparición de especies invasoras, y los cambios en la temperatura del agua de mar y del aire.

ALGANAT2000 se desarrollará a escala piloto en el hábitat intermareal de un espacio de la Red Natura 2000, el Parque Nacional Marítimo-Terrestre das Illas Atlánticas de Galicia (PNMTIAG), con el fin de demostrar su utilidad como herramienta para la mejora del conocimiento, la gestión y la monitorización de la abundancia y el estado ecológico de las macroalgas presentes en las áreas marinas protegidas.

Con este proyecto se dotará a los organismos públicos de gestión con una herramienta geoespacial innovadora y de bajo coste que permita realizar un seguimiento de la biodiversidad marina y así llevar a cabo una adecuada gestión de los recursos. La herramienta se basará en el tratamiento computacional de imágenes de satélite, tanto de resolución espacial media, como de resolución alta, de manera que se pueda obtener información del estado fisiológico de las macroalgas de forma automática, con frecuencias de revisita de unos pocos de días y sin necesidad de desplazar operarios a la zona de trabajo.

La metodología de trabajo utilizada en el proyecto es innovadora y precisa y se basará en el tratamiento computacional de imágenes de satélite, tanto de resolución espacial media (Copernicus Sentinel y Landsat), como de resolución alta (Deimos, Geoeye, Worldview, etc), de forma que se pueda obtener información del estado fisiológico de las macroalgas de forma automática, con frecuencias de revisita de unos pocos de días y sin necesidad de desplazar operarios a la zona de trabajo.

Las técnicas de adquisición y procesamiento de imagen se combinarán con otra fuentes de datos geoespaciales para la generación de capas de información interoperables por sistemas de información geográfica.

El proyecto aporta varias innovaciones desde un punto de vista técnico y social:

  • Reducir el coste del muestreo de campo.
  • Gestión global del espacio natural.
  • Mejora en la frecuencia de tiempo de la toma de muestras.
  • Integración de datos en los sistemas de información geográfica.

OBJETIVOS

Objetivo general:

Contribuir a la gestión sostenible de áreas marinas protegidas con actividad pesquera y al seguimiento y mantenimiento de la biodiversidad marina, a través del desarrollo de nuevas metodologías que permitan el cartografiado de macroalgas y la evaluación de su estado fisiológico y de conservación en hábitats intermareales. Este proyecto dotará a los organismos públicos de gestión con una herramienta geoespacial innovadora y de bajo coste que permita realizar un seguimiento de la biodiversidad marina y así llevar a cabo una adecuada gestión de los recursos.

Objetivos específicos:

  • Incrementar el conocimiento científico y técnico para la gestión, recuperación y seguimiento de las áreas marinas protegidas y mantenimiento de su biodiversidad.
  • Desarrollar una metodología geoespacial automatizada e innovadora que combine el análisis de imágenes satélite e imágenes obtenidas desde vehículos aéreos no tripulados (UAV) para la cuantificación in situ de la abundancia y estado fisiológico de las macroalgas.
  • Transferir resultados al sector pesquero y a los organismos de la administración pública encargados de la gestión con el fin de promover una pesca sostenible en espacios marinos protegidos.
  • Difundir y comunicar los resultados del proyecto a la sociedad.

ACCIONES

ALGANAT2000 se articula en siete actividades cada una de las cuales incluye diversas acciones.

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Análisis y evaluación de información de partida y diseño de casos piloto.

La finalidad de esta actividad es recopilar la información disponible sobre el uso de nuevas metodologías de mapeo de hábitat costeros, con especial énfasis en la costa española con el objeto de detectar carencias y mejoras en las nuevas tecnologías usadas para el mapeo de hábitat costeros. Además se revisarán los distintos hábitats del PNMTIAG y se identificarán aquellos hábitats y áreas que son importantes para llevar a cabo la calibración in situ de la nueva metodología.

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Cuantificación y evaluación del estado fisiológico y de conservación de las macroalgas in situ.

La finalidad de esta tarea es generar una verdad terreno que permita cuantificar la cobertura, densidad y biomasa de macroalgas en cada zona de estudio, además de caracterizar su estado fisiológico. Se utilizarán cuadrados de muestreo de 50 x 50 cm dispuestos en un área de 10 x 10 m2 . Además se caracterizará el estado fisiológico de las principales macroalgas (aquellas con un porcentaje de cobertura > 30%) mediante el seguimiento del rango térmico (medición rango con termopares conectados a los frondes y sensores térmicos acoplados a los UAVs), y la evaluación de su estado fisiológico (eficiencia fotosintética medida con Junior-PAM, Walz, Germany). El estudio se extenderá a unas áreas mayores que las cuadrículas de muestreo empleando UAVs. Se realizará un vuelo fotogramétrico por cada zona de trabajo, que incluye la superficie piloto anteriormente analizada mediante las cuadrículas de muestreo, así como un área complementaria que aporta una mayor superficie de trabajo. El área de muestreo manual permite la calibración del vuelo fotogramétrico, mientras que la ortoimagen global obtenida del vuelo aporta una mayor superficie de trabajo para posteriormente entrenar las imágenes de satélite para la monitorización.

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Adquisición, calibración y procesamiento de imágenes satelitales.

Se procederá a obtener baterías de imágenes de diferentes fuentes satelitales que coincidan temporal y espacialmente con las zonas de muestreo. Se realizará la calibración radiométrica de las imágenes a partir de los datos adquiridos en A2 mediante espectrómetros embarcados en un UAV. Una vez calibradas dichas imágenes se procederá a aplicar técnicas de procesamiento de imagen que permitan analizar de forma automática y robusta los datos de las macroalgas.

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Análisis de resultados y sistematización de la metodología.

Una vez desarrollada la algorítmica de procesamiento de imagen se analizará la robustez de los resultados. Así se establecerán procedimientos de trabajo que permitan la sistematización de la metodología, tanto desde un punto de vista de adquisición de datos, como de aplicación de la algorítmica de procesamiento o presentación de resultados en un sistema de información geográfico.

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Transferencia de resultados y concienciación.

La finalidad de esta actividad es transferir la experiencia al sector pesquero a través de la concienciación, y a la administración pública dotándola de una herramienta de gestión eficiente y precisa.

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Comunicación.

La finalidad de esta actividad es dar a conocer el proyecto y sus resultados.

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Coordinación y seguimiento.

La metodología participativa y aplicada exige un plan de coordinación, seguimiento y evaluación que asegure la viabilidad del proyecto.

METAS

Se espera que los resultados de este proyecto permitan desarrollar una herramienta eficaz de gestión extrapolable no solo a otras áreas marinas protegidas costeras sino a todo tipo de hábitats intermareales.

Además, el proyecto tiene como objetivo transferir los resultados al sector pesquero de tal manera que la propuesta presenta un carácter innovador no solo desde el punto de vista tecnológico, sino del punto de vista social al incorporar un modelo de innovación social de cuádruple hélice.