Profundidad óptica de la vegetación (VOD): revisión de los productos de SMAP y perspectivas para sus aplicaciones agrícolas en el sudeste de la Región Pampeana de Argentina

Abstract

Las observaciones de microondas en las frecuencias entre los 1-2 GHz (banda L) son sensibles a la humedad de suelo superficial (SM) y al contenido de agua en la vegetación, el cual puede parametrizarse por medio de la profundidad óptica de la vegetación (VOD). El objetivo de este trabajo es presentar los principios físicos de las mediciones de microondas pasivas y un análisis preliminar sobre las dinámicas hídricas de la vegetación en el sudeste de la Región Pampeana por medio de la observación de las series temporales de VOD y SM de la misión Soil Moisture Active Passive mission (SMAP). Para complementar a estos análisis se incorporaron observaciones del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y de la temperatura de superficie (LST) obtenidos en campo y derivados de medidas registradas por sensor Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Los resultados mostraron que la VOD presenta capacidad para determinar variaciones subsemanales relacionadas al contenido de agua en la vegetación mediante comportamientos acoplados con la SM y la LST bajo condiciones homogéneas de superficie. Durante las temporadas de verano se observaron, particularmente, que los aumentos localizados de LST coincidieron con bajas de VOD. Estas observaciones demostraron el potencial de VOD tanto para el seguimiento de la dinámica hídrica de la vegetación a escala subsemanal como para la detección de eventos puntuales de estrés hídrico.

Microwave observations at frequencies between 1-2 GHz (L-band) are sensitive to surface soil moisture (SM) and vegetation water content, which can be parameterized by vegetation optical depth (VOD). The aim of this work is to present the physical basis of passive microwave measurements and a preliminary analysis of vegetation water dynamics in the southeastern Pampean Region by observing VOD and SM time series from the Soil Moisture Active Passive mission (SMAP). To complement these analyses, observations of normalized difference vegetation index (NDVI) and land surface temperature (LST) obtained in the field and derived from measurements recorded by Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor were incorporated. The results showed that VOD has the capacity to determine sub-weekly variations related to water content in vegetation through coupled behaviors with SM and LST under homogeneous surface conditions. Localized increases in LST were observed, particularly, to coincide with decreases in VOD during summer seasons. These observations demonstrated the potential of VOD both for monitoring vegetation water dynamics at a sub-weekly scale and detecting punctual water stress events.