Análisis de las series de tiempo de variables biofísicas para cuatro ecorregiones de Guanacaste, Costa Rica

• Vega-Araya, Mauricio ^[2] ; Alvarado-Barrantes, Ricardo ^[1]
  1. [1] Universidad de Costa Rica

     Universidad de Costa Rica

     Hospital, Costa Rica

     
  2. [2] Universidad Nacional (UNA)
• Localización: Revista de Ciencias Ambientales, ISSN 2215-3896, Vol. 53, Nº. 2, 2019, págs. 60-96
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta el análisis del índice de área foliar (LAI) la fracción absorbida de la radiación fotosintéticamente activa (fPAR) y el índice normalizado de vegetación (NDVI) para cuatro ecorregiones en la provincia de Guanacaste. Estas variables biofísicas son elementos esenciales para comprender los procesos fenológicos de los ecosistemas en el marco del cambio climático. Los análisis por ecorregión se basaron en la descomposición de las series de tiempo en tres componentes: estacionalidad, tendencia y residuos. Las series de tiempo se procesaron de los productos de la plataforma del Espectroradiómetro de imágenes de resolución media “ModerateResolutionImagingSpectroradiometer”, “MODIS” y se usó la plataforma EarthEngine con una resolución temporal de 16 días y con un tamaño de píxel de 500 m. Las curvas de tendencia de fPAR, LAI y NDVI son muy similares para las ecorregiones, por lo que para futuros estudios no es necesario analizar las tres variables. Estas muestran una homogeneidad internamente y se diferencian bien unas de otras, sin embargo, tanto los bosques húmedos estacionales como los bosques secos del pacífico, se comportan en forma muy similar en cuanto a los máximos y mínimos con relación a la tendencia. El descomponer las series de tiempo en tendencia y estacionalidad es una buena forma de análisis para realizar monitoreo, relacionar las variables biofísicas y su productividad con otros elementos climáticos, como por ejemplo, el efecto ENOS.

  • English

    In this work, the results of analyses of Leaf Area Index (LAI), Fraction of Absorbed Photosinthetically Active Radiation (fPAR), and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) are presented for four ecoregions in the province of Guanacaste, Costa Rica. These biophysical variables are key elements for understanding phenological processes of ecosystems under climate change. Data produced by remote sensors are currently the primary source for estimation of environmental and vegetation variables at different levels (local, regional and global), and the data used in this study come from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). The analysis is based on the decomposition of each data series into three components: stationarity, trend and residuals. The analysis was performed using the Earth Engine platform with a time resolution of 4 days and a pixel size of 500 m. Trend curves for fPAR, LAI and NDVI were very similar for three of the ecoregions analyzed, which suggests that it will not be necessary to perform independent analysis for these variables in the future. On the other hand, the ecoregions show internal homogeneity, but heterogeneity between them; however, seasonal moist forest and Pacific dry forests have very similar maximum and minimum values in their trends. It therefore appears that the decomposition of time series into trends and stationarity is an appropriate method for monitoring change, and is also a valuable tool for relating biophysical variables and their productivity with other climatic elements, such as the ENSO effect.