Estudio integral espacio temporal de la dinámica nival en la cuenca alta del Río Neuquén, Argentina

Autores
Ambroggio, Emilia Lucía
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Carignano, Claudio A.
Solorza, Romina
Descripción
Trabajo Final (CG)--FCEFN-UNC, 2025
Fil: Ambroggio, Emilia Lucía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Geología. Argentina.
La nieve cumple un papel esencial en el ciclo hidrológico de los sistemas andinos, actuando como un regulador natural del escurrimiento y de la disponibilidad de agua. Su monitoreo resulta especialmente relevante en regiones de difícil acceso, donde las observaciones in situ son escasas o discontinuas. En este contexto, los sensores remotos ópticos y de radar SAR se constituyen como herramientas eficaces y complementarias, siendo estos últimos independientes de las condiciones de nubosidad y de la iluminación solar. El presente trabajo implementa una metodología integrada que combina datos satelitales provenientes de MODIS, Sentinel-2 y Sentinel-1, con el objetivo de caracterizar la cobertura nival total y la nieve húmeda en la Cuenca Alta del río Neuquén. Se analizó una serie histórica de 25 años de productos MODIS, con el fin de identificar tendencias interanuales y patrones climáticos, proporcionando una visión multitemporal de la dinámica nival. Además, se calcularon parámetros morfométricos para vincular la distribución espacial de la nieve con la topografía y la orientación de las laderas, permitiendo un análisis más integrado de los factores de control. Sentinel-2 se empleó para obtener mapas de cobertura nival de alta resolución espacial, mientras que Sentinel-1 permitió detectar nieve húmeda mediante el análisis de variaciones del coeficiente de retrodispersión (σ⁰) respecto de imágenes de referencia por órbita. Los resultados obtenidos a partir de MODIS evidencian una marcada variabilidad interanual y altitudinal de la nieve. En promedio, la cobertura nival máxima invernal abarca 2434 km², equivalentes al 83,6 % de la superficie total de la cuenca, con valores mínimos de 1545 km² (≈53 %) y máximos de 2844 km² (≈98 %). Los años 2014, 2017 y 2022 presentaron las mayores coberturas nival acumuladas superiores a 2800 km², mientras que 2003, 2016 y 2021 registraron las menores coberturas invernales, con extensiones inferiores a 2000 km², destacándose 2016 como el mínimo histórico de la serie, alcanzando solo una superficie de 1545km2. Este análisis de largo plazo permitió reconocer la existencia de ciclos nival-climáticos recurrentes y una fuerte alternancia interanual asociada a las condiciones térmicas y de precipitación invernal. Por su parte, el análisis con Sentinel-2 y Sentinel-1 se focalizó en años hidrológicos específicos seleccionados (2017-2018, 2020-2021 y 2023-2024), definidos a partir de un análisis previo de las condiciones hidrometeorológicas del área de estudio publicadas por la Autoridad Interjurisdiccional de Cuencas (AIC), que evidenció diferencias marcadas en el comportamiento de ciertos años hidrológicos. Con Sentinel-2 se obtuvieron coberturas superiores a 2800 km² durante los inviernos de 2017 y 2020, y valores mínimos próximos a 2000km2 en 2021 y 2023, lo que confirma la alternancia identificada en la serie MODIS. El procesamiento de Sentinel-1 permitió detectar la nieve húmeda, que representó entre el 15 % y el 25 % del total nival invernal, concentrándose principalmente en zonas de media montaña y en laderas de orientación norte. La integración de sensores ópticos y de radar, junto con el análisis morfométrico y la explotación de series temporales extensas, permitió caracterizar la dinámica nival con un nivel de detalle sin precedentes en la región. Asimismo, la implementación de algoritmos en la plataforma Google Earth Engine (GEE) facilitó el manejo y procesamiento de grandes volúmenes de datos satelitales, optimizando los tiempos de análisis y la reproducibilidad de los resultados. Este enfoque metodológico puede ser extendido a otras cuencas de montaña de los Andes y resultar de gran utilidad para la planificación y gestión de los recursos hídricos en regiones de montaña.
Fil: Ambroggio, Emilia Lucía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Geología. Argentina.
Materia
NATURAL SCIENCES::Earth sciences
Trabajo Final CG
Geología
Geomorfología
Dinámica
Cuencas
Teledetección
Electromagnetismo
Neuquén (Argentina)
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
oai:rdu.unc.edu.ar:11086/563041
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El presente trabajo implementa una metodología integrada que combina datos satelitales provenientes de MODIS, Sentinel-2 y Sentinel-1, con el objetivo de caracterizar la cobertura nival total y la nieve húmeda en la Cuenca Alta del río Neuquén. Se analizó una serie histórica de 25 años de productos MODIS, con el fin de identificar tendencias interanuales y patrones climáticos, proporcionando una visión multitemporal de la dinámica nival. Además, se calcularon parámetros morfométricos para vincular la distribución espacial de la nieve con la topografía y la orientación de las laderas, permitiendo un análisis más integrado de los factores de control. Sentinel-2 se empleó para obtener mapas de cobertura nival de alta resolución espacial, mientras que Sentinel-1 permitió detectar nieve húmeda mediante el análisis de variaciones del coeficiente de retrodispersión (σ⁰) respecto de imágenes de referencia por órbita. Los resultados obtenidos a partir de MODIS evidencian una marcada variabilidad interanual y altitudinal de la nieve. En promedio, la cobertura nival máxima invernal abarca 2434 km², equivalentes al 83,6 % de la superficie total de la cuenca, con valores mínimos de 1545 km² (≈53 %) y máximos de 2844 km² (≈98 %). Los años 2014, 2017 y 2022 presentaron las mayores coberturas nival acumuladas superiores a 2800 km², mientras que 2003, 2016 y 2021 registraron las menores coberturas invernales, con extensiones inferiores a 2000 km², destacándose 2016 como el mínimo histórico de la serie, alcanzando solo una superficie de 1545km2. Este análisis de largo plazo permitió reconocer la existencia de ciclos nival-climáticos recurrentes y una fuerte alternancia interanual asociada a las condiciones térmicas y de precipitación invernal. Por su parte, el análisis con Sentinel-2 y Sentinel-1 se focalizó en años hidrológicos específicos seleccionados (2017-2018, 2020-2021 y 2023-2024), definidos a partir de un análisis previo de las condiciones hidrometeorológicas del área de estudio publicadas por la Autoridad Interjurisdiccional de Cuencas (AIC), que evidenció diferencias marcadas en el comportamiento de ciertos años hidrológicos. Con Sentinel-2 se obtuvieron coberturas superiores a 2800 km² durante los inviernos de 2017 y 2020, y valores mínimos próximos a 2000km2 en 2021 y 2023, lo que confirma la alternancia identificada en la serie MODIS. El procesamiento de Sentinel-1 permitió detectar la nieve húmeda, que representó entre el 15 % y el 25 % del total nival invernal, concentrándose principalmente en zonas de media montaña y en laderas de orientación norte. La integración de sensores ópticos y de radar, junto con el análisis morfométrico y la explotación de series temporales extensas, permitió caracterizar la dinámica nival con un nivel de detalle sin precedentes en la región. Asimismo, la implementación de algoritmos en la plataforma Google Earth Engine (GEE) facilitó el manejo y procesamiento de grandes volúmenes de datos satelitales, optimizando los tiempos de análisis y la reproducibilidad de los resultados. Este enfoque metodológico puede ser extendido a otras cuencas de montaña de los Andes y resultar de gran utilidad para la planificación y gestión de los recursos hídricos en regiones de montaña.Fil: Ambroggio, Emilia Lucía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Geología. 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La nieve cumple un papel esencial en el ciclo hidrológico de los sistemas andinos, actuando como un regulador natural del escurrimiento y de la disponibilidad de agua. Su monitoreo resulta especialmente relevante en regiones de difícil acceso, donde las observaciones in situ son escasas o discontinuas. En este contexto, los sensores remotos ópticos y de radar SAR se constituyen como herramientas eficaces y complementarias, siendo estos últimos independientes de las condiciones de nubosidad y de la iluminación solar. El presente trabajo implementa una metodología integrada que combina datos satelitales provenientes de MODIS, Sentinel-2 y Sentinel-1, con el objetivo de caracterizar la cobertura nival total y la nieve húmeda en la Cuenca Alta del río Neuquén. Se analizó una serie histórica de 25 años de productos MODIS, con el fin de identificar tendencias interanuales y patrones climáticos, proporcionando una visión multitemporal de la dinámica nival. Además, se calcularon parámetros morfométricos para vincular la distribución espacial de la nieve con la topografía y la orientación de las laderas, permitiendo un análisis más integrado de los factores de control. Sentinel-2 se empleó para obtener mapas de cobertura nival de alta resolución espacial, mientras que Sentinel-1 permitió detectar nieve húmeda mediante el análisis de variaciones del coeficiente de retrodispersión (σ⁰) respecto de imágenes de referencia por órbita. Los resultados obtenidos a partir de MODIS evidencian una marcada variabilidad interanual y altitudinal de la nieve. En promedio, la cobertura nival máxima invernal abarca 2434 km², equivalentes al 83,6 % de la superficie total de la cuenca, con valores mínimos de 1545 km² (≈53 %) y máximos de 2844 km² (≈98 %). Los años 2014, 2017 y 2022 presentaron las mayores coberturas nival acumuladas superiores a 2800 km², mientras que 2003, 2016 y 2021 registraron las menores coberturas invernales, con extensiones inferiores a 2000 km², destacándose 2016 como el mínimo histórico de la serie, alcanzando solo una superficie de 1545km2. Este análisis de largo plazo permitió reconocer la existencia de ciclos nival-climáticos recurrentes y una fuerte alternancia interanual asociada a las condiciones térmicas y de precipitación invernal. Por su parte, el análisis con Sentinel-2 y Sentinel-1 se focalizó en años hidrológicos específicos seleccionados (2017-2018, 2020-2021 y 2023-2024), definidos a partir de un análisis previo de las condiciones hidrometeorológicas del área de estudio publicadas por la Autoridad Interjurisdiccional de Cuencas (AIC), que evidenció diferencias marcadas en el comportamiento de ciertos años hidrológicos. Con Sentinel-2 se obtuvieron coberturas superiores a 2800 km² durante los inviernos de 2017 y 2020, y valores mínimos próximos a 2000km2 en 2021 y 2023, lo que confirma la alternancia identificada en la serie MODIS. El procesamiento de Sentinel-1 permitió detectar la nieve húmeda, que representó entre el 15 % y el 25 % del total nival invernal, concentrándose principalmente en zonas de media montaña y en laderas de orientación norte. La integración de sensores ópticos y de radar, junto con el análisis morfométrico y la explotación de series temporales extensas, permitió caracterizar la dinámica nival con un nivel de detalle sin precedentes en la región. Asimismo, la implementación de algoritmos en la plataforma Google Earth Engine (GEE) facilitó el manejo y procesamiento de grandes volúmenes de datos satelitales, optimizando los tiempos de análisis y la reproducibilidad de los resultados. Este enfoque metodológico puede ser extendido a otras cuencas de montaña de los Andes y resultar de gran utilidad para la planificación y gestión de los recursos hídricos en regiones de montaña.
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