Impacto de los cambios en el uso del suelo sobre calidad del agua del embalse Chavantes, Brasil: Evaluación a través de imágenes multiespectrales

Abstract

El presente estudio investiga la relación entre los cambios en el uso del suelo y la presencia de sedimentos en suspensión en el reservorio de Chavantes (São Paulo y Paraná), en el contexto de la creciente urbanización impulsada por el turismo. Se utilizaron imágenes del satélite Sentinel-2 y el procesamiento en Google Earth Engine para calcular el NDSSI y el NDVI en cuatro zonas de estudio durante el período 2018–2023. Los resultados revelan un patrón cíclico en el NDSSI, donde se identifican picos máximos y mínimos asociados a la estacionalidad pluviométrica. Durante la estación lluviosa, las intensas precipitaciones diluyen los sedimentos, evidenciándose mínimos en el NDSSI (entre –0.7 y –0.8) que indican gran acumulación de sólidos en suspensión. En contraste, en la época seca, con precipitaciones casi nulas, se observan valores menos extremos, lo que se traduce en una mejor calidad del agua. El análisis de percentiles mostró que los valores máximos de NDVI (P90), que reflejan un mayor vigor fotosintético, coinciden con los mínimos de NDSSI (P10) durante la temporada de lluvias, mientras que la baja actividad agrícola en la estación seca favorece condiciones hídricas óptimas. Además, la severa sequía en la cuenca del río Paranapanema desde 2020 redujo drásticamente los niveles de almacenamiento hídrico, intensificando el impacto de la escorrentía de contaminantes y agroquímicos. Estos hallazgos resaltan la importancia de preservar las áreas de protección permanente e implementar estrategias de gestión sostenible para mitigar los riesgos ambientales y conservar los recursos hídricos.

This study investigates the relationship between changes in land use and the presence of suspended sediment in the Chavantes reservoir (São Paulo and Paraná), in the context of increasing urbanization driven by tourism. Sentinel-2 satellite imagery and Google Earth Engine processing were used to calculate NDSSI and NDVI in four study areas over the period 2018-2023. The results reveal a cyclical pattern in NDSSI, with maximum and minimum peaks and troughs associated with rainfall seasonality. During the rainy season, heavy rainfall contributes to the incorporation of sediments through surface runoff, evidenced by minimum NDSSI values (between –0.7 and –0.8) that indicate the accumulation of suspended solids. In contrast, in the dry season, when rainfall is close to 0 mm, less extreme NDSSI values are observed, reflecting better water quality. Percentile analysis showed that the maximum NDVI values (P90), reflecting higher photosynthetic vigor, coincide with the minimum NDSSI values (P10) during the rainy season, while low agricultural activity in the dry season favors optimal water conditions. In addition, severe drought in the Paranapanema river basin since 2020 has drastically reduced water storage levels, intensifying the impact of pollutants and agrochemical runoff. These findings highlight the importance of preserving permanent protection areas and implementing sustainable management strategies to mitigate environmental risks and ensure the conservation of water resources.