Dentro de las principales amenazas al sector agropecuario se encuentran los eventos climáticos extremos, tales como granizo, tormentas severas, heladas y sequías, las cuales se prevén incrementen su extensión, frecuencia e intensidad ante escenarios de cambio climático (IPCC, 2014; Tercera Comunicación Nacional, 2014; ORA 2018). El desconocimiento de los impactos del aumento de la variabilidad climática, la falta de acceso a fuentes de información relevantes y vulnerabilidades asociadas, son factores centrales a la hora de la evaluación de la competitividad, preservación y/o desarrollo de la actividad hortícola y frutícola de distintas regiones productivas del país.EEA Alto ValleFil: Pons, Diego Hernan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).  Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Lighezzolo, Rafael Andrés. Comisión Nacional de Actividades Espaciales; ArgentinaFil: Muñoz, Angel Rafael. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Alto Valle; ArgentinaFil: Rodríguez, Andrea Betiana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Alto Valle; Argentin

Lighezzolo, Rafael Andrés

Muñoz, Angel Rafael

Pons, Diego Hernan

Rodriguez, Andrea Betiana

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10 #85 ~ AÑO 2020INTA ALTO VALLEsigue >>AGROMETEOROLOGÍADiego Pons | INTA MANFREDI | pons.diego@inta.gob.arAndrés Lighezzolo | CONAE | alighezzolo@conae.gov.arÁngel Muñoz | INTA ALTO VALLE | munoz.angel@inta.gob.arAndrea Rodríguez | INTA ALTO VALLE | rodriguez.andrea@inta.gob.arDentro de las principales amenazas al sector agro-pecuario se encuentran los eventos climáticos extre-mos, tales como granizo, tormentas severas, heladas ysequías, las cuales se prevén incrementen su extensión,frecuencia e intensidad ante escenarios de cambioclimático (IPCC, 2014; Tercera Comunicación Nacional,2014; ORA 2018). El desconocimiento de los impactosdel aumento de la variabilidad climática, la falta deacceso a fuentes de información relevantes y vulnera-bilidades asociadas, son factores centrales a la hora dela evaluación de la competitividad, preservación y/odesarrollo de la actividad hortícola y frutícola de dis-tintas regiones productivas del país. A través del proyecto nacional “Prevención y eva-luación de la emergencia y desastre agropecuario”aprobado a finales del 2019, INTA busca articular en losSistemas de Alerta Temprana información obtenidadesde sensores remotos (ópticos y radar), estacionesmeteorológicas, modelos empíricos, e información enterreno en tiempo real, con mecanismos de respuesta yorganización comunitaria, para el monitoreo y res-puesta a emergencias. El proyecto plantea una fuertecomponente de transferencia, que permitirá la arti-culación inter e intra institucional, vinculando agentesde extensión, productores, organizaciones locales,municipios y tomadores de decisión, contribuyendo alfortalecimiento de los comités de emergencia y gestióndel riesgo a escala local, regional, provincial y nacional. En el presente artículo mostramos el desarrollo deherramientas satelitales para la estimación de tempe-ratura en terreno en el cinturón verde de la provincia deCórdoba y en el Alto Valle de la provincia de Río Negro.PRODUCCIÓN Y CAMBIO CLIMÁTICOEl Cinturón Verde Metropolitano de Córdoba (CVC) esuna de las regiones productoras de hortalizas másimportante del país aprovisionando de alimentos fres-cos de proximidad a ciudades y aportando serviciosecosistémicos de soporte y regulación, base de la sus-tentabilidad histórica de la ciudad. Antecedentes deestudio del cinturón verde, han generado información ycartografías sobre las unidades productivas, perfil deproductores, limitantes y amenazas a la producción decultivos. Implementaciónoperativa deproductossatelitales parael monitoreo deheladas11#85 ~ AÑO 2020INTA ALTO VALLEAGROMETEOROLOGÍAsigue >>Por otro lado, la región del Alto Valle del río Negro ydel Neuquén tiene como principal cadena productiva lafruticultura de pepita y carozo. Es una de las regiones anivel nacional con la mayor producción de peras ymanzanas de calidad y un sostenido crecimiento encerezas, nogales y almendras. El monitoreo en terrenode diferentes variables meteorológicas ha permitidogenerar localmente una sólida base de datos y enconsecuencia el desarrollo de diferentes alertas agro-meteorológicas (alarmas sanitarias, requerimiento defrío y calor para el desarrollo fenológico, índices aso-ciados al tamaños de los frutos etc.) que favorecen ysostienen la toma de decisiones, disminuyendo losefectos perjudiciales de las adversidades climáticas ypermitiendo al sector socio productivo adaptarse a losefectos de la variabilidad climática. La región productiva de los valles irrigados de lasprovincias de Río Negro y Neuquén es extensa de oestea este alcanzando los 500 km. Si bien se cuenta en losúltimos años con una importante red colaborativa deestaciones meteorológicas pertenecientes a producto-res y organizaciones asociadas al agro, la estimaciónde variables climáticas como la temperatura a travésde sensores satelitales es muy importante para poderevaluar las condiciones en diferentes zonas en dondeno se cuenta con instrumental en terreno. La varia-bilidad climática regional influye directamente en elrendimiento y calidad de la producción. Una de las estrategias de adaptación al cambioclimático es la gestión de la información agroclimática,articulada con la participación activa del sector pro-ductivo, para la toma de decisiones, mediante laimplementación de Sistemas de Alerta Temprana (SAT). La implementación del SAT prevé integrar infor-mación proveniente de estaciones meteorológicas,modelos y sensores remotos para el seguimiento,evaluación y pronóstico de amenazas agroclimáticas enla toma de decisiones, mediante la creación de mesastécnicas agroclimáticas, donde técnicos y productoresaporten en el desarrollo de un sistema de gestiónagroclimático, intercambiando tecnologías, experien-cias y herramientas. En este espacio colaborativo secontará con información climática relevante para latoma de decisiones, pronósticos y monitoreo de alertastempranas, así como la cuantificación de daños deeventos climáticos extremos.El INTA, el Instituto Gulich (CONAE-UNC), y la Secreta-ría de Agricultura de la Provincia de Córdoba, con apoyode APRODUCO y ADEC, plantea desarrollar e implementarun sistema integrado y participativo agroclimático yeconómico, denominado “Sistema integrado y participa-tivo de monitoreo e intervención ante eventos climáticosextremos para productores hortícolas del CinturónVerde y la Región Alimentaria de Córdoba”. Por otrolado, la Estación Experimental Agropecuaria Alto Vallede INTA busca fortalecer con esta articulación elsistema de alerta de heladas en fruticultura, uno de losejes contemplados dentro del trabajo denominado“Organización Regional del Sistema de Alerta tempranay mitigación-control de adversidades climáticas enfruticultura” que se ha iniciado hace algunos años.En ambas regiones se comparte el objetivo deaportar información durante el ciclo productivo en lasinstancias de monitoreo, alerta temprana y respuesta aeventos climáticos extremos (ECE) para mejorar la tomade decisiones, disminuir vulnerabilidades, promovertransferencia de riesgos y adaptación a productores yotros actores del territorio.ESTIMACIÓN DE HELADAS DESDE GOES 16Una de las amenazas más importantes y que másafectación tiene en la producción hortícola y frutícola,son las heladas. Las pérdidas en producción pueden sersuperiores al 80 % si no se cuenta con sistemas deprotección y control. Las especies o las variedades decultivos exhiben distintos daños por heladas a la mismatemperatura y en el mismo estadio fenológico, de-pendiendo de las condiciones meteorológicas previas.Contar con información meteorológica sobre la tem-peratura en los cultivos, permite estimar su potencialafectación y estimación de pérdidas. Una de las fuentesmás confiables y frecuentemente utilizadas son lasestaciones meteorológicas convencionales y automá-ticas, las cuales registran a intervalos de tiempovariables la progresión de las condiciones ambientales,notificando a los productores, permitiendo orientar susdecisiones.Uno de los principales inconvenientes que tiene laimplementación de este tipo de tecnología es la dis-tribución espacial, mantenimiento y conectividad, enmuchas ocasiones insuficiente, en particular en áreasrurales periféricas y alejadas de núcleos urbanos, comopor ejemplo en muchas regiones áridas y semiáridasde Argentina. Es en este tipo de condiciones, que laaplicación de información estimada desde sensoresremotos se presenta como una alternativa útil. Actual-mente existen diversas plataformas/sensores queproveen información sobre temperatura de superficie(MODIS, NOAA), que debido a su orbital polar, cuentan conresoluciones temporales insuficientes para el segui-miento a lo largo del día. Es en este sentido, que lossatélites geoestacionarios, como los GOES, presentanuna clara ventaja, con adquisiciones temporales hora-rias. A fines de diciembre de 2018 el satélite GOES-Rreemplazó al satélite GOES-13 y se convirtió oficialmenteen el satélite geoestacionario operativo que observa elNorte y Sur de América, así como también el océanoAtlántico, recibiendo la denominación de GOES-16.12 #85 ~ AÑO 2020INTA ALTO VALLEsigue >>AGROMETEOROLOGÍAEste satélite lleva a bordo seis instrumentos, siendoel Advanced Baseline Imager (ABI) el instrumento prin-cipal. El ABI provee el 65 % de los datos mediante sus16 bandas espectrales, de las cuales dos de ellas seencuentran en la región visible del espectro (VIS), cuatroen el infrarrojo cercano (NIR) y diez en el infrarrojo (IR).Las ventajas del ABI, en comparación con su antecesor,son notables en cuanto a características espectrales,espaciales y temporales.El objetivo de este satélite se ha renovado en com-paración a sus antecesores y actualmente se focalizano sólo en lograr mediciones atmosféricas, sino quetambién en la superficie terrestre. Este nuevo enfoque permite pensar en aplicacionesno solo en el campo de la meteorología. Un ejemplo deproducto innovador derivado de los canales infrarrojosdel sensor ABI es el de temperatura de la superficieterrestre, conocido como LST, por sus siglas en inglés,de Land surface temperature. Todas las ventajas antes nombradas fueron utili-zadas en el desarrollo de un producto de inferencia deheladas.DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTOEn el marco del desarrollo del Sistema de AlertaTemprana en el Cinturón Verde Metropolitano deCórdoba (CVC), se generaron productos operativos detemperatura de superficie (LST) y severidad de heladassegún García et al (2018), para la región y todo el país,derivados de imágenes GOES 16 (figura 1). El productopresentado hace uso de los productos LST y Máscarade nubes del instrumento ABI, el cual es procesado yllevado a umbrales de temperatura relacionados con ladefinición de severidad en heladas meteorológicas. Elrango de temperaturas y la paleta de colores para surepresentación, fueron evaluadas y ajustadas con laparticipación de productores. La principal ventaja de este producto en compa-raciones a otros productos de inferencia de heladas deorigen satelital es la frecuencia de la toma de datos. Suórbita geoestacionaria le permite una adquisición ho-raria, monitoreando la dinámica temporal del desarrollode las heladas, en comparación a los productos de-rivados de satélites de órbita baja (Aqua y Terra, porejemplo) que proporcionan un par de imágenes por día. 13#85 ~ AÑO 2020INTA ALTO VALLEsigue >>AGROMETEOROLOGÍALa figura 2 refleja este hecho, donde se considera unpunto (pixel) correspondiente al departamento de 9 deJulio en la Provincia de Río Negro. En esta figura seobservan las pasadas correspondientes a los satélitesTerra y Aqua (en franjas grises), las tomas del satéliteGOES-16 (en círculos) y una toma lograda por el satéliteTerra (cuadrado). Como puede observarse, no hay valores de tem-peratura para dos primeras pasadas de la mañana deTerra y Aqua ni tampoco en la última pasada de Aqua. Esto es debido a que en el momento de la tomahabía nubosidad en la zona, mientras que GOES-16 haceuso de alta frecuencia de tomas para lograr una mayorcantidad de datos durante el día y así poder inferir quese produjo una helada y describir la evolución de lamisma a través de la misma. Figura 2: Datos de GOES-16 (Círculos) - Adquisición de Terra (Cuadrado) -Franjas grises horarios de pasadas de Terra y Aqua.Figura 1: Productos de Severidad de Heladas (14/07/2020) y Temperatura de superficie (LST)(17/07/2020) derivados del satélite GOES-16.14 #85 ~ AÑO 2020INTA ALTO VALLEAGROMETEOROLOGÍAPRIMERAS VERIFICACIONESEl producto descrito en este trabajo es de recientecreación y actualmente se está realizando una eva-luación del desempeño del mismo en el monitoreo deheladas.Se realizaron las primeras validaciones a modo depiloto, con datos de la red colaborativa de estacionesmeteorológicas del Alto Valle. La figura 3 muestra ladistribución espacial de la red de estaciones utilizadas.El total de estaciones utilizadas en la comparaciónfue de 25. La figura 4 muestra los resultados medianteun diagrama de dispersión que correlaciona las tem-peraturas mínimas derivadas del producto de heladas(es decir de origen satelital) versus las temperaturasmínimas obtenidas en las estaciones meteorológicas.El resultado del cálculo del estadístico r^2arroja unvalor de 0.87 mientras que el de la raíz del errorcuadrático medio es de 0.75. Asimismo, se registra quela mayoría de los puntos entra en una banda de errorde 1 ºC (figura 4), sugiriendo una robusta relación entreambas variables y la viabilidad de considerar a latemperatura derivada del satélite como variable deinferencia para la determinación de heladas meteoro-lógicas. Esta es una primera comparación de resultadosque se deberá extender y profundizar en diferentessitios y períodos de tiempo. CONCLUSIÓNEl advenimiento del satélite geoestacionario GOES-16 ysu nueva tecnología (sensor ABI) permitió alcanzar unproducto de aplicación fuera del habitual uso meteoro-lógico. Un producto de observación de la tierra con valoragregado como el de monitoreo de inferencias deheladas en casi tiempo real como el presentado en estetrabajo es innovador y genera una nueva perspectivadesde el punto espacial en lo referido a la agrome-teorología. Las primeras pruebas de su confiabilidadhan sido satisfactorias, sin embargo, debe aún tra-bajarse en una evaluación más extensa, considerandodiversas condiciones climáticas y orográficas. Estasprimeras evaluaciones han sido durante el invierno,deberán ajustarse también para otras estaciones delaño en lo que refiere a heladas. La aplicación de esteproducto muestra potencialidades para la estimaciónde índices agrometeorológicos termodependientes,tales como requerimientos de frío y calor en el de-sarrollo de cultivos frutihortícolas y alertas sanitarias;en particular en áreas de baja cobertura por parte deestaciones meteorológicas.Más productos están siendo pensados con el mismoobjetivo de aprovechar las características de este nuevoinstrumento satelital. •Figura 3: Red de estaciones utilizadas para una primer validación. Temperaturas mínimas registradas.

Implementación operativa de productos satelitales para el monitoreo de heladas

https://repositorio.inta.gob.ar/bitstream/handle/20.500.12123/8306/INTA_CRPatagoniaNorte_EEAAltoValle_Mu%c3%b1oz_AR_Implementacion_operativa_productos_satelitales_monitoreo_heladas.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Implementación operativa de productos satelitales para el monitoreo de heladas

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