MAAP #111: Incendios en la Amazonía Boliviana – Monitoreo con Google Earth Engine

Fuego reciente en los bosques secos de la Amazonía boliviana. Datos: Planet.

Empezamos una nueva serie de reportes de cómo aprovechar el poder de la nube (de internet) para mejorar el monitoreo en tiempo real de la Amazonía.

La cantidad de datos de las imágenes satelitales se ha incrementado, así como los desafíos de los equipos de investigación para utilizar esta información pesada (en términos de terabytes).

En respuesta, empresas tecnológicas como Google, Amazon, y Microsoft han estado ofreciendo su poderosa tecnología informática vía internet para procesar, analizar, mostrar y almacenar datos.

Aquí presentamos a Google Earth Engine, el cual es diseñado para el procesamiento de información geoespacial (incluyendo imágenes satelitales) y la publicación de resultados en aplicaciones web.

En nuestro primer ejemplo, mostramos el poder de Google Earth Engine para ayudar con el monitoreo de los incendios en la Amazonía boliviana. Como se muestra en nuestros reportes previos, la temporada de fuegos en Bolivia ha sido intensa, con numerosos incendios en los bosques secos Amazónicos.

Actualmente hay una necesidad urgente de monitorear los fuegos activos en tiempo real,  y así asistir en el continuo esfuerzo del manejo de fuegos a nivel nacional. En respuesta, hemos desarrollado la aplicación descrita a continuación.

El aplicativo “Amazon Fires – Bolivia

Captura de pantalla de la aplicación “Amazon Fires – Bolivia”

Desarrollamos el aplicativo Amazon Fires – Boliviaque permite a los usuarios acceder y analizar fácilmente un archivo de recientes imágenes satelitales de los fuegos en la Amazonía boliviana, en tiempo casi real.

Específicamente, el usuario puede comparar datos de aerosol (del satélite Sentinel-5), que hacen un muy buen trabajo al resaltar la ubicación de los fuegos activos, con imágenes recientes de 5 satélites diferentes (Terra, Aqua, Suomi, Sentinel-2 y Sentinel-1 radar).

Recomendamos visualizar los datos de aerosol en el panel izquierdo y las imágenes más recientes en el panel derecho.

Los Datos de Aerosol (Ultraviolet Aerosol Index) hacen un muy buen trabajo de exactitud y precisión al resaltar la ubicación de fuegos activos, porque están mostrando las emisiones actuales (contaminantes) de los fuegos (contrario a los datos de alertas de fuego comunes que detectan anomalías generales de temperatura, no fuegos en sí). Cabe destacar que puede ser calculado en presencia de nubes, así que la diaria cobertura global es posible. Esta aplicación representa uno de los primeros usos cruciales de los datos de aerosol de Sentinel-5P para detectar fuegos en tiempo real.

Rojos indican los niveles más altos de aerosol (y probablemente los incendios grandes), seguido de anaranjado, amarillo, verde, celeste, morado, azul oscuro y negro.

Note que, si aplica el zoom out, los datos de aerosol también cubren mucho de la Amazonía brasilera.

Actualmente, las imágenes nuevas al ser añadidas al conjunto de datos de Google Earth Engine, se añaden automáticamente a la aplicación (con atraso de un día o dos), pero durante las temporadas críticas, añadiremos las imágenes manualmente, a diario.

Esperamos que los actores relevantes, incluyendo el gobierno y equipos de bomberos, puedan usar esta información para atender los fuegos de la mejor manera.

Link al aplicativo “Amazon Fires – Bolivia”:
https://luciovilla.users.earthengine.app/view/monitoring-amazon-fires

Guía de Imágenes

La aplicación muestra imágenes en color natural. A continuación mostramos, como guía, una serie de imágenes en colores naturales en relación al “color falso” (imágenes en infrarrojo), las cuales resaltan mejor a las áreas quemadas (negro) en relación a la vegetación (rojo).

Guía 1. Datos: Planet.
Guía 2. Datos: Planet.
Guía 3. Datos: Planet.

Agradecimientos

Agradecemos a D. Larrea (ACEAA), M. Terán (ACEAA), C. de Ugarte (ACEAA), A. Condor (ACCA), y G. Palacios por los útiles comentarios a las primeras versiones de este reporte.

El desarrollo de este aplicativo ha sido posible gracias al soporte brindado por el equipo de Google Earth Engine, con el apoyo de SilvaCarbon (programa de asesoría técnica que brinda espacios a los países para aprender sobre nuevas herramientas) y del programa SERVIR-Amazonía.

Este trabajo se realizó con el financiamiento de: MacArthur Foundation, International Conservation Fund of Canada (ICFC), Metabolic Studio, and Global Forest Watch Small Grants Fund (WRI).

Cita

Villa L, Finer M (2019) Incendios en la Amazonía Boliviana – Monitoreo con Google Earth Engine. MAAP: 111.

MAAP #110: Fuegos del 2019 después de la Deforestación del 2019 en la Amazonía Brasileña

Incendios del 2019 en la Amazonía brasileña (Rondônia) después de la deforestación del 2019. Datos: Planet.

En el MAAP #109 reportamos un hallazgo crucial para entender los incendios de este año en la Amazonía brasileña: muchos de los incendios del 2019 se dieron a partir de la deforestación del 2019.

Aquí, presentamos nuestro estimado más comprensivo: 125,000 hectáreas deforestadas en el 2019 y luego quemadas en el mismo año (agosto/setiembre). Este es equivalente de 172,000 campos de fútbol.

De este modo, el problema es la deforestación Y el fuego; los fuegos son un indicador demorado de deforestación reciente con fines agrícolas.

Este hallazgo clave cambia la suposición inicial, que los incendios de este año en Brasil fueron quemando los bosques amazónicos para la agricultura.

Encontramos que es al contrario, que la tierra fue desboscada y luego quemada: el proceso es “roza y quema,” no “quema y roza.”

Las implicaciones políticas son importantes: tanto la nacional como la internacional deben enfocarse en minimizar la deforestación, además de la prevención y manejo de incendios.

Estos datos novedosos están basados en nuestro análisis de un extenso archivo de imágenes satelitales, permitiéndonos visualmente confirmar las áreas que fueron deforestadas en el 2019 y luego quemadas (ver Metodología).

A continuación, presentamos una serie de 7 videos que vívidamente muestran ejemplos de la deforestación del 2019, seguida de fuegos (Ver el Mapa Base en el Anexo para las ubicaciones exactas de cada video).

Videos

Video 1 muestra la deforestación de 845 hectáreas (3600 acres) en el estado de Mato Grosso en el 2019, seguida de fuegos a partir de julio. Planet link

 

Video 2 muestra la deforestación de 910 hectáreas en el estado de Amazonas en el 2019, seguida de fuegos en agosto. Planet link

 

Video 3 muestra la deforestación de 650 hectáreas en el estado de Rondônia en el 2019, seguida de fuegos en agosto. Planet link.

Video 4 muestra la deforestación de 1,760 hectáreas en el estado de Mato Grosso en el 2019, seguida de fuegos en agosto. Planet link.

 

Video 5 muestra la deforestación de 350 hectáreas en el estado de Amazonas en el 2019, seguida de fuegos en agosto. Planet link.

 

Video 6 muestra la deforestación de 4,275 hectáreas en el estado de Pará en el 2019, seguida de fuegos en agosto. Planet link.

 

Video 7 muestra la deforestación a gran escala de 1,450 hectáreas (3600 acres) en el estado de Amazonas, entre abril y agosto, seguida de fuegos en setiembre. Note que se trata de la misma área mostrada en el Zoom A del MAAP #109 para el escenario de (Deforestación sin fuego), no obstante acaba de arder. Planet link.

Metodología

Priorizamos las áreas resaltadas en anaranjado en el Mapa Base, presentado en el MAAP #109. Estas áreas anaranjadas indican la superposición de las alertas de pérdida de bosque del 2019 (alertas GLAD de la Universidad de Maryland) y las alertas de fuego del 2019 (del sensor satelital MODIS de la NASA).

Para las áreas principales (de las anaranjadas) en Rondônia, Amazonas, Mato Grosso, Acre y Pará, realizamos un análisis visual, con los satélites del portal online de Planet, el cual incluye un archivo extenso de Planet, RapidEye, Sentinel-2 y datos de Landsat. Usando el archivo hemos identificado áreas que nosotros visualmente confirmamos 1) fueron deforestadas en el 2019 y 2) fueron quemadas, después. Luego usamos la herramienta para medir el área, con el fin de estimar el tamaño, este oscila entre las plantaciones grandes (~1,000 hectáreas) y muchas áreas más pequeñas que están dispersas por todo el paisaje de enfoque.

El Mapa Base en el anexo indica la ubicación de las áreas destacadas en los zooms de los lapsos de tiempo.

Annex: Base Map

Los números (1-7) corresponden a la ubicación de las áreas en los videos arriba.

Mapa Base. 2019 Hotspots de Deforestación y fuego en la Amazonía brasileña. Datos: UMD/GLAD, NASA (MODIS), PRODES

Coordinates:
Video 1. Mato Grosso (11.64° S, 54.77° W)
Video 2. Amazonas (9.07° S, 67.54° W)
Video 3. Rondônia (8.61° S, 63.01° W)
Video 4. Mato Grosso (9.91° S, 60.33° W)
Video 5. Amazonas (6.60° S, 60.10° W)
Video 6. Pará (5.87° S, 53.55° W)
Video 7. Amazonas (8.94° S, 65.91° W)

Agradecimientos

Agradecemos a T. Souto (ACA) y a Folhadella (ACA) por los útiles comentarios a las primeras versiones de este reporte.

Este trabajo se realizó con el financiamiento de: Fundación MacArthur, International Conservation Fund of Canada (ICFC), Metabolic Studio, and Global Forest Watch Small Grants Fund (WRI).

Cita

Finer M, Mamani N (2019) MAAP #110: Fuegos del 2019 después de la Deforestación del 2019 en la Amazonía Brasileña. MAAP: 110.

MAAP #109: Fuego y Deforestación en la Amazonia Brasileña, 2019

Mapa Base. 2019 Hotspots de Deforestación y fuego en la Amazonía brasileña. Datos: UMD/GLAD, NASA (MODIS), PRODES

Los fuegos en la Amazonía brasileña han sido objeto de intensa atención mundial durante el último mes.

Como parte de nuestra cobertura en curso, vamos un paso más allá y analizamos la relación entre el fuego y la deforestación en el 2019.

Primero, presentamos un nuevo Mapa Base 2019 que muestra tanto los hotspots de fuego como los hotspots de la deforestación, y lo más importante, las áreas de superposición. Las letras corresponden a los Zooms, abajo.

Segundo, presentamos una serie de 16 videos de imágenes satelitales que muestran 5 escenarios que hemos documentado:

  1. Deforestación (sin fuego)
  2. Deforestación (seguida de fuego)
  3. Fuego por Agricultura
  4. Incendio en la Sabana
  5. Incendios Forestales

El hallazgo clave es que la Deforestación (seguida de fuego) es fundamental para entender la temporada de fuegos de este año (ver Zooms B-E).

Hemos documentado numerosos casos de eventos de deforestación en el 2019, seguidos de fuegos intensos. Hemos confirmado por lo menos 52,500 hectáreas (72,000 campos de fútbol).

Otro escenario común es el Fuego por Agricultura en áreas desboscadas antes del 2019, pero circundantes al bosque restante (ver Zooms F y G).

También, estamos viendo ahora más ejemplos de Incendio en la Sabana. Estos incendios pueden ser grandes: mostramos una quema de 24,000 hectáreas en el territorio indígena Kayapó (ver Zoom H).

No hemos observado grandes Incendios Forestales en la Amazonía brasileña húmeda durante el mes de agosto, pero sí a inicios de marzo, en el estado de Roraima. Sin embargo, a medida que la estación seca continúa en septiembre y octubre, los incendios forestales se convierten en un riesgo mayor.

1. Deforestación (sin fuego)

El Zoom A muestra la deforestación a gran-escala de 1,450 hectáreas en el estado de Amazonas, entre abril y agosto del 2019. La deforestación parece ser por fines agrícolas y no muestra indicios de fuego.

Zoom A. Deforestación (sin fuego). Datos: Planet, ESA.

2. Deforestación (seguida de fuego)

El hallazgo clave de este análisis fue el escenario relativamente amplio de la deforestación a gran escala, seguida de fuegos. Probablemente este (y no los Incendios Forestales) explica por qué muchos fuegos tuvieron bastante humo. Abajo, mostramos cuatro ejemplos de los estados amazónicos de Rondônia (Zooms B y C), Amazonas (Zoom D) y Pará (Zoom E). En estos cuatro ejemplos, medimos directamente 8,500 hectáreas que fueron deforestadas y luego quemadas en el 2019.

Zoom B. Deforestación (seguida de fuego) en Rondônia. Datos: Planet, ESA.

Zoom C. Deforestación (seguida de fuego) en Rondônia. Datos: Planet, ESA.

Zoom D. Deforestación (seguida de fuego) en Amazonas. Datos: Planet, ESA.

Zoom E. Deforestación (seguida de fuego) en Pará. Datos: Planet, ESA.

3. Fuego por Agricultura

Los Zooms F y G muestran el otro amplio escenario de fuegos de roza y quema. En la mayoría de los casos, los fuegos parecen confinados al área agrícola, pero hemos encontrado ejemplos de quema de bosque circundante (no incendios descontrolados). Mientras continúe la temporada seca, habrá un riesgo alto de fuga de fuegos hacia el bosque circundante, causando quemas más extensas.

Zoom F. Fuego por Agricultura. Datos: Planet, ESA.

Zoom G. Fuego por Agricultura. Datos: Planet, ESA.

4. Incendio en la Sabana

Recientemente, hemos estado detectando fuegos ardiendo en ecosistemas más secos, como en las sabanas, ubicadas en parches entre el bosque húmedo tropical. Los Zooms H e I muestran casos de Incendio en la Sabana, en los territorios indígenas Kayapó y Munduruku, respectivamente. Estos fuegos pueden quemar un área extensa, por ejemplo, de 15,000 hectáreas como en el caso de Kayapó.

Zoom H. Incendio en la Sabana en el territorio indígena Kayapó. Datos: Planet, ESA.

Zoom I. Incendio en la Sabana en el territorio indígena Munduruku. Datos: Planet, ESA.

5. Incendios Forestales

Durante agosto, no hemos documentado incendios forestales de gran magnitud en los bosques húmedos de la Amazonía brasileña oeste, nuestra área de enfoque principal. Los incendios forestales pueden ser más comunes en la Amazonía brasileña este, especialmente mientras estemos próximos a la temporada de quema. Por ejemplo, el Zoom J muestra algunos fuegos recientes en los bordes del territorio indígena Kayapó, de 930 hectáreas.

Zoom J. Incendios forestales en los bordes del territorio indígena Kayapó. Datos: Planet, ESA.

Cabe destacar que no hemos documentado todavía, ningún incendio descontrolado en los bosques húmedos de la Amazonía brasileña. Los incendios extensos que hemos visto, se encuentran en los bosques secos de la Amazonía brasileña y boliviana (ver MAAP #108). No obstante, a inicios de marzo de este año, hubo considerables incendios forestales al norte de Brasil (estado de Roraima). El Zoom I muestra un ejemplo de estos fuegos cerca del territorio indígena Yanomani.

Zoom K. Incendio Forestal a inicios de marzo del 2019, en el estado de Roraima. Datos: Planet, ESA.

Metodología

We created two “hotspots” layers, one for deforestation and the other for fires, by conducting a kernel density analysis. This type of analysis calculates the magnitude per unit area of a particular phenomenon, in this case forest loss alerts (proxy for deforestation) and temperature anomaly/fire alerts.

We used GLAD alert forest loss data (30 meter resolution) from the University of Maryland and available on Global Forest Watch. Data thru August 2019.

We used NASA’s Fire Information for Resource Management System (FIRMS) MODIS-based fire alert data (1 km resolution). Data thru August 2019.

We conducted the analysis using the Kernel Density tool from Spatial Analyst Tool Box of ArcGIS, using the following parameters:

Search Radius: 15000 layer units (meters)
Kernel Density Function: Quartic kernel function
Cell Size in the map: 200 x 200 meters (4 hectares)
Everything else was left to the default setting.

For the Base Map, we used the following concentration percentages: Medium: 10%-25%; High: 26%-50%; Very High: >50%. We then combined all three categories into one color (yellow for deforestation and red for fire). Orange indicates areas where both layers overlap. As background layer, we also included pre-2019 deforestation data from Brazil’s PRODES system.

Agradecimientos

Agradecemos a G. Hyman, A. Flores (NASA-SERVIR), A. Folhadella (ACA), y G. Palacios por sus útiles comentarios a las versiones iniciales de este reporte.

Este trabajo se realizó con el financiamiento de: Fundación MacArthur, International Conservation Fund of Canada (ICFC), Metabolic Studio y Global Forest Watch Small Grants Fund (WRI).

Cita

Finer M, Mamani N (2019) Fuego y Deforestación en la Amazonia Brasileña, 2019. MAAP: 109.