Informe Final Estudio Hidroglaciologico Cuenca Palca opt.pdf

7/27/2019 Informe Final Estudio Hidroglaciologico Cuenca Palca opt.pdf

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ESTUDIO

DESHIELO DEL NEVADO MURURATA Y SU IMPACTO SOBRE

LOS RECURSOS HDRICOS DE LA CUENCA DE PALCA

INFORME FINAL

Dr.- Ing. Edson RAMIREZ R.

La Paz BoliviaDiciembre 2008


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Ankara es el viento.

Cuando vamos a llamar a la lluviaamarramos bien al Ankara.

Con ofrendas lo amarramos.

Le imploramos que se pare.

El Ankara sopla las nubes de lluvia.

De que vamos a vivir si no hay lluvia?

(Rituales para llamar la lluvia)


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Deshielo del Nevado Mururata y su Impactosobre los Recursos Hdricos de la Cuenca de Palca

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DDEESSHHIIEELLOODDEELL NNEEVVAADDOOMMUURRUURRAATTAA YYSSUUIIMMPPAACCTTOOSSOOBBRREELLOOSSRREECCUURRSSOOSSHHDDRRIICCOOSS DDEELLAA CCUUEENNCCAA DDEEPPAALLCCAA

SSUUMMAARRIIOO DDEE PPRROOYYEECCTTOO

CAPTULO 1 INTRODUCCIN..............................................................................................................................4 1.1 Justificacin del Proyecto...............................................................................................................................41.2 Objetivos ........................................................................................................................................................5

1.2.1 Objetivo General...............................................................................................................................51.2.2 Ejes de Trabajo ................................................................................................................................5

CAPTULO 2 MARCO CONCEPTUAL GENERAL ................................................................................................ 62.1 Cambio climtico............................................................................................................................................6

2.1.1 Calentamiento Global, Variabilidad Climtica y Cambio Climtico..................................................62.1.2 Causas del Cambio Climtico..........................................................................................................72.1.3 Efecto Invernadero Natural e Intensificado......................................................................................72.1.4 Cambios en la Temperatura.............................................................................................................8

2.2 Glaciares como Indicadores del Cambio Climtico .......................................................................................92.2.1 Cambios observados en la extensin de la capa de nieve y del hielo terrestre .............................. 92.2.2 Indicadores de un Mundo en Fase de Calentamiento .....................................................................92.2.3 Antecedentes de Estudios realizados en Bolivia ...........................................................................10

2.3 Sensores Remotos.......................................................................................................................................11CAPTULO 3 AREA DE ESTUDIO.......................................................................................................................13

3.1 Ubicacin......................................................................................................................................................13 3.2 Descripcin del rea de Estudio..................................................................................................................133.3 Clasificacin del Glaciar en Estudio.............................................................................................................14

CAPTULO 4 EVOLUCIN del retroceso GLACIAR (analisis multitemporal) ....................................................154.1 Informacin Existente...................................................................................................................................15

4.1.1 Las imgenes satelitales LANDSAT ..............................................................................................15

4.1.2 Las fotografas areas....................................................................................................................154.2 Restitucin Fotogramtrica y Ortorectificacin de las fotografas areas e imgenes satelitales. .............164.2.1 Adquisicin de imgenes satelitales y fotografas areas .............................................................164.2.2 Digitalizacin de la informacin......................................................................................................164.2.3 Identificacin de puntos de apoyo en las imgenes y el terreno ...................................................174.2.4 Medicin de puntos de control mediante DGPS de alta precisin.................................................184.2.5 Ortorectificacin de las imgenes ..................................................................................................214.2.6 Generacin del Modelo Digital de Elevacin y del Fotomosaico...................................................24

4.3 Tratamiento radiomtrico de separacin de coberturas de nieve y hielo a partir de sistemas deinformacin geogrfica................................................................................................................................25

4.3.1 Tratamiento de Imgenes Multibanda............................................................................................264.3.2 Tratamiento de imgenes pancromticas (fotografas areas) .....................................................29

4.4 Anlisis multitemporal del retroceso glaciar.................................................................................................304.5 Determinacin de la tasa de derretimiento del glaciar de la cuenca Palca .................................................35

4.5.1 Determinacin de la prdida de espesores del frente glaciar........................................................37CAPTULO 5 modelacion hidrologica de la cuenca de palca ..............................................................................38

5.1 Recopilacin y tratamiento de la informacin hidrometeorolgica existente...............................................385.1.1 Informacin pluviomtrica y pluviogrfica ......................................................................................385.1.2 Informacin limnimtrica ................................................................................................................405.1.3 Determinacin de caudales a partir de la Ecuacin de Manning y caractersticas de la

seccin ...........................................................................................................................................425.2 Aforo de caudales base en poca de estiaje...............................................................................................43

I N F O R M E ......................................................................................................................................................44 5.3 Determinacin de parmetros morfomtricos de la cuenca ........................................................................475.4 Aplicacin del Modelo Hidrolgico HEC-HMS .............................................................................................48

5.4.1 El mtodo de prdida (Loss Method) .............................................................................................49


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5.4.2 Mtodo de transformacin..............................................................................................................505.4.3 Mtodo de Flujo Base ....................................................................................................................505.4.4 Calibracin y validacin del modelo...............................................................................................51

5.5 Parametrizacin del modelo hidrolgico ......................................................................................................52

5.5.1 Modelo de cuenca (Basin Model)...................................................................................................525.5.2 Modelo Meteorolgico .................................................................................................................... 525.5.3 Especificaciones de Control...........................................................................................................54

5.6 Simulacin de caudales presentes y pasados.............................................................................................545.7 Tendencias de caudales como oferta de cuenca ........................................................................................55

CAPTULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................................576.1 Conclusiones................................................................................................................................................57 6.2 Recomendaciones .......................................................................................................................................58

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...........................................................................................................................59


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RREESSUUMMEENN DDEELL PPRROOYYEECCTTOO

El estudio Hidroglaciolgico de la Cuenca de Palca tuvo como propsito evaluar la respuesta dinmica de losglaciares de la Cuenca de Palca del Nevado Mururata a la variabilidad climtica empleando como herramienta laTeledeteccin. Para tal efecto se han utilizado imgenes satelitales y fotografas areas para la determinacin dela extensin de cobertura nival en diferentes pocas, as como una evaluacin de la influencia del retroceso glaciarsobre los recursos hdricos a travs de la conceptualizacin y parametrizacin de un modelo hidroglaciolgico dela cuenca de Palca.

Para el estudio se aplicaron nuevas metodologas de tratamiento de informacin satelital tal como el caso delndice de Diferencia Normalizado de la Nieve o NDSI (en sus siglas en ingls). Esta nueva metodologa seconstituye en una herramienta til para la identificacin de las superficies de hielo y nieve. Para gran parte de losnevados de la Cordillera Real el NDSI, que diferencia las superficies de hielo y nieve, se encuentra entre valoresde 0.954 y 0.957.

Los resultados del Anlisis Multitemporal de la prdida de superficies glaciares empleando imgenes y fotografasareas desde el ao 1956 al 2008, muestran que existe un retroceso glaciar generalizado en los ltimos 52 aos.

El glaciar de Palca perdi 2.74 % de su rea de hielo y nieve entre 1956 y 1983. Sin embargo es en el ltimoperiodo desde 1983 al 2008 donde se observa un retroceso acelerado, habindose constatado una prdida de17.88%. En todo el periodo analizado (1956-2008) el glaciar perdi 20.13% de su cobertura.

La tendencia de derretimiento en el periodo analizado muestra una ligera estabilizacin en la prdida de superficieen los ltimos aos. Sin embargo este puede ser un efecto engaoso ya que Mururata al ser plano tiene unaprdida de masa principalmente de tipo vertical ms que horizontal. Es probable por lo tanto que las prdidas deespesor hayan sido aun ms importantes, haciendo que el glaciar tienda a desaparecer en los prximos 30 aosde forma similar a los que ocurre con gran parte de los glaciares de pequeo tamao (< 1km2) de la CordilleraReal.

Los estudios glaciolgicos realizados en la cuenca en base a modelos muestran que en la actualidad el glaciar dePalca ha perdido gran parte de su capacidad de regulacin sobre la cuenca, siendo los sectores de bofedales losque estaran actuando como reguladores del caudal a la salida de la cuenca. Sin embargo, se ha constatado que

se deben realizar estudios ms profundos en la separacin de caudales en dicha cuenca. Para tal efecto serequerir en el futuro la instalacin de una estacin hidromtrica al pie del glaciar.


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CAPTULO 1 INTRODUCCIN

1.1 Justi ficacin del Proyecto

Actualmente es de importancia crtica para los pases, la preparacin y adaptacin a los impactos del CambioClimtico, ya que estos pueden afectar severamente: los recursos hdricos, la agricultura, los sistemas ecolgicos,la infraestructura, los patrones de migracin, el desarrollo de enfermedades y consecuentemente las actividadeseconmicas (Wagener, Franks et al. 2005; Bradley, Vuille et al. 2006).

El clima influye sobre la dinmica de los glaciares de hielo a travs de su impacto sobre la cantidad de nieve yhielo que se pierde por fusin (Francou and Vincent 2007).

El Tercer informe de Cambio Climtico de 2001 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el CambioClimtico (IPCC), resalt que el promedio de la temperatura global en la superficie durante el siglo XX ya aument0.6 C y que la cubierta de hielo y nieve ha decrecido. En los ltimos 30 aos, la temperatura global del planeta hasubido medio grado centgrado.

Actualmente los grupos de trabajo del cuarto informe del IPCC, han presentado resultados preliminares de laactualizacin de los indicadores antes referidos, con resultados que confirman las tendencias y en algn caso,muestran un incremento positivo en la pendiente de sus grficas, aspecto que se traduce directamente en aldeterioro de la situacin y la sintomatologa del Cambio Climtico en el mundo.

Un indicador extremadamente sensible a las modificaciones de las variables climticas son Los Glaciares, yaque estos reacciones de forma significativa frente a pequeas modificaciones de: la temperatura, la precipitacin,la humedad, la nubosidad, el cambio de albedo y a la presencia de eventos climticos como el caso de El Nio

(Francou, Vuille et al. 2004).

Los glaciares se constituyen en una reserva de agua, pero lo que es ms importante es el rol que juegan comoreguladores naturales de los caudales de escurrimiento. En otras palabras los glaciares se constituyen en presasnaturales que producen el amortiguamiento de crecidas producto de tormentas intensas.

Los posibles efectos de los cambios climticos sobre la disponibilidad de agua de escorrenta de los glaciares sonfactores que deben tomarse en cuenta en la planificacin a largo plazo de los recursos hdricos; ya que lasdisminuciones de las extensiones glaciares tienen una repercusin directa sobre las reservas de agua dulcemundiales. As mismo la nieve, el hielo y la extensin de los glaciares constituyen variables esenciales delsistema climtico mundial. Dichas variables pueden influir sobre el balance global de energa mediante laregulacin del intercambio de calor, de humedad y de cantidad de movimiento que se establece entre el ocano, latierra y la atmsfera (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico (IPCC), 1996).

En nuestro medio es posible observar que los incrementos en la temperatura del aire, dadas sus relaciones con elbalance energtico superficial, han acelerado las tasas de derretimiento en los glaciares andinos. Este aspecto seha traducido en la prdida de masa glaciar a nivel de la cordillera mucho ms visible en los ltimos 20 aos(Wagnon, Ribstein et al. 1999).

En la ltima publicacin de Fluctuations of Glaciers 19952000 (Vol. VIII), del World Glacier Monitoring Service(WGSM), los investigadores Francou del IRD-Francia y Mendoza del IHH-Bolivia presentan datos relacionadoscon los cambios de rea del glaciar de Chacaltaya del departamento de La Paz; que indican que entre los aos1995 y 2000 el glaciar perdi su rea anualmente a un promedio del 14.4 %. Actualmente el glaciar Chacaltaya yadesapareci habindose documentado en el pasado su dramtico retroceso (Ramirez, Francou et al. 2001).


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Segn el informe de Cambio Climtico de 1992 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el CambioClimtico (IPCC), en muchas partes del mundo, la escorrenta procedente de los glaciares representa unaimportante contribucin a los recursos hdricos totales.

Un deshielo mayor puede resultar en cambios sobre el medio ambiente, tales como peligros crecientesrelacionados con el hielo (por ej. inundaciones producidas por glaciares), junto con impactos ecolgicos sobre ladiversidad biolgica como la prdida de las zonas climticas hacia el pico de las montaas y el desplazamiento delos cinturones de vegetacin remanente pendiente arriba, con una prdida neta en biodiversidad.

El glaciar Palca sobre el Nevado Mururata representa en la actualidad solamente el 1.3% de la superficie total dela cuenca, sin embargo no se realiz ningn estudio precedente para determinacin de la influencia de este glaciarsobre la respuesta hidrolgica de la cuenca.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo GeneralEl objetivo principal del proyecto es el de cuantificar el potencial hdrico que representa el Nevado Mururata sobrelos recursos hdricos de la cuenca de Palca para los prximos aos, considerando la actual tendencia a ladesaparicin de los glaciares tropicales.

1.2.2 Ejes de Trabajo

Los ejes de trabajo del proyecto fueron los siguientes:

- Cuantificacin de las superficies glaciares de la cuenca de Palca en el ltimo medio siglo a travs demtodos geodsicos y aerofotogramtricos, aplicando un anlisis multitemporal.

- Elaboracin de un modelo hidrolgico de la cuenca considerando la cobertura glaciar y las tendencias desu evolucin como respuesta a los cambios climticos actuales y de las previsiones para las prximasdcadas.

- Elaboracin de un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) para la cuenca de Palca para determinacinde los parmetros morfomtricos de la cuenca.


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CAPTULO 2 MARCO CONCEPTUAL GENERAL

2.1 Cambio climtico

2.1.1 Calentamiento Global, Variabilidad Climtica y Cambio Climtico

Entendemos como variabilidad climtica las modificaciones del clima debido a cambios de origen astronmico enel movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Estos cambios denominados los Ciclos de Milankovich estnrelacionados a las oscilaciones en la Excentricidad, Oblicuidad y a la Precesin de los equinoccios. La variabilidadclimtica natural no obstante tiene la caracterstica de tener oscilaciones en periodos de tiempo bastante largos:100 000 aos en caso de la excentricidad, 41 000 aos en la oblicuidad y entre 19 000 y 23 000 aos en el casode la precesin de los equinoccios.Sin embargo existen cambios en el comportamiento del clima que se han observado en los ltimos tiempos, cuyascaractersticas son sin precedentes, en periodos de tiempo extremadamente cortos comparados con lasoscilaciones naturales. Estas modificaciones del clima se han venido a denominar los Cambios Climticos,existiendo clara evidencia cientfica sobre su relacionamiento con las actividades humanas desde la denominadaRevolucin Industrial.

El Tercer informe de Cambio Climtico de 2001 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el CambioClimtico (IPCC), describe los complejos procesos de las variaciones climticas de la manera siguiente:

o La Tierra absorbe la radiacin del Sol, sobre todo en la superficie. Esta energa es redistribuida luego porlas circulaciones atmosfrica y ocenica, y es irradiada nuevamente al espacio en longitudes de onda ms

largas (infrarrojas). Para la media anual y para la Tierra en su conjunto, la energa de la radiacin solarque ingresa se equilibra aproximadamente con la radiacin terrestre saliente. Cualquier factor que altere laradiacin recibida del Sol o perdida en el espacio, o que altere la redistribucin de energa dentro de laatmsfera y entre atmsfera, tierra y ocano, puede afectar el clima. Un cambio en la energa radiativaneta disponible para el sistema mundial de Tierra-atmsfera se denomina, forzamiento radiativo.

o Los forzamientos radiativos positivos tienden a calentar la superficie de la Tierra y la atmsfera inferior.Los forzamientos radiativos negativos tienden a enfriarlas.

o Los aumentos en las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) reducirn la eficiencia con lacual la superficie de la Tierra irradia energa al espacio. La atmsfera absorbe ms radiacin terrestre quese desprende de la superficie y vuelve a emitirla en altitudes superiores y temperaturas ms bajas. As seproduce un forzamiento radiativo positivo que tiende a calentar la atmsfera inferior y la superficie. Comose desprende menos calor hacia el espacio, se refuerza el efecto invernadero, es decir que se intensificaun efecto que ha ocurrido en la atmsfera de la Tierra durante miles de millones de aos, debido a lapresencia de GEI que se producen naturalmente: vapor de agua, dixido de carbono, ozono, metano yxido nitroso.

o Todo cambio en el equilibrio radiativo de la Tierra, incluso los debidos a un incremento en los GEI o en losaerosoles, alterar el ciclo hidrolgico mundial y la circulacin atmosfrica y ocenica, afectando por lotanto las pautas meteorolgicas, las temperaturas, las precipitaciones regionales y las extensionesglaciares

o Todo cambio en el clima inducido por los seres humanos se aadir a las variaciones climticas naturalesque se producen en toda una gama de escalas temporales y espaciales.


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Figura 2.1: Procesos Involucrados con el Cambio Climtico

Fuente: IPCC, 2001

2.1.2 Causas del Cambio Climtico

Si bien existe discusin en la comunidad cientfica acerca de cuales son los mecanismos que han acentuado elaumento de gases efecto invernadero, no existe duda alguna que la actividad humana ha contribuido fuertementeal tema. La duda solo est si es la causa principal o bien una secundaria. Otro hecho que es indiscutible es que enlos ltimos 50 aos hemos quemado casi la mitad de las reservas de hidrocarburos lquidos que existen en elplaneta. Al hacerlo hemos contribuido fuertemente a aumentar los niveles de CO2 en el aire. De acuerdo aexpertos en el tema, el cambio climtico estara asociado al consumo de energas fsiles.

El calentamiento de la Tierra se relaciona con el aumento de las emisiones de los gases de efecto invernadero. Lacausa principal parece ser el aumento de los niveles de dixido de carbono CO2, que se libera a la atmsfera porel uso de combustibles fsiles como el carbn, el petrleo o el gas.

El Tercer informe de Cambio Climtico de 2001 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el CambioClimtico (IPCC), encontr nuevas evidencias de que la mayor parte del calentamiento global durante los ltimos50 aos se puede atribuir a las actividades humanas y que, en los ltimos 20 aos, tres cuartas partes de las

emisiones de CO2 provocadas por el ser humano son producto de la quema de combustibles fsiles.

Este informe tambin seala que la temperatura media global aumentar entre 1.4 y 5.8 grados durante losprximos 100 aos.

2.1.3 Efecto Invernadero Natural e Intensi ficado

La radiacin solar de onda corta puede pasar relativamente sin dificultad a travs de una atmsfera despejada. Encambio, la radiacin terrestre de onda larga emitida por la superficie caliente de la Tierra se absorbeprincipalmente por medio de diversos gases presentes en bajas concentraciones y a continuacin vuelve aemitirse a la atmsfera ms fra situada en capas superiores. Habida cuenta de que por trmino medio la radiacinsaliente de onda larga se equilibra con la radiacin solar entrante, tanto la atmsfera como la superficie estarnms calientes de lo que estaran en el caso de que no existieran los gases de efecto invernadero.

Los principales gases que producen un efecto invernadero natural, no son los principales componentes de laatmsfera, sino el vapor de agua, el dixido de carbono, el metano, el xido nitroso y el ozono de la troposfera.

Los aerosoles (pequeas partculas) de la atmsfera tambin pueden influir en el clima ya que pueden reflejar yabsorber radiacin.

Los gases que producen un efecto invernadero natural hacen que la Tierra est lo suficientemente caliente paraser habitable. Al aumentar estas concentraciones y aadir nuevos gases invernadero, como los hidrocarburoscloro fluorados, la humanidad puede aumentar la temperatura media anual global, aunque no se sabe conseguridad a que ritmo (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico (IPCC), 1996).


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Desde hace algunas dcadas el hombre modifica su entorno como nunca antes, numerosos son los ejemplos,tanto en el ocano como en la atmsfera, siendo la contaminacin la que ms llama la atencin.

o Aumento de la concentracin de los gases de efecto invernadero.

o Disminucin de la capa de ozono protegiendo la Tierra de la radiacin ultravioleta.

o Lluvias cidas.

En el caso del aumento de los contenidos de los gases de efecto invernadero, estos gases son ms transparentesa la radiacin solar respecto a la radiacin terrestre. De esta manera, la temperatura de la atmsfera aumenta almismo tiempo que la concentracin de este gas. El problema radica en que adems del vapor de agua estosgases (CO2, metano, ozono troposfrico) son muy raros en la atmsfera; sus concentraciones aumentan por lotanto rpidamente a causa de las actividades humanas: industria, aumento del parque automotor y circulacin deaeronaves, deforestacin, etc. Las mediciones efectuadas a travs de las ltimas dcadas muestran el aumentoprogresivo de las concentraciones de dixido de carbono atmosfrico y confirman la teora de la elevacin de latemperatura. La prediccin de la evolucin en el curso del prximo siglo, en funcin de los escenarios econmicosque elegirn las sociedades humanas, es todava ilusoria en razn a la complejidad del sistema nubes-hielo-

nieve-vegetacin .

Por el contrario, un estudio de riesgos es posible a partir de modelos. El modelo el menos alarmista prev que elaumento del efecto invernadero conducir a una elevacin de la temperatura media del orden de 1C de aqu acincuenta aos.

Las consecuencias del calentamiento del planeta son muy difciles de estimar debido a la importancia delalmacenamiento en forma de nieve, de hielo continental y del hielo marino. En una primera instancia, elderretimiento atacar la banquisa antrtica y la mitad de la superficie continental del hemisferio Norte que estrecubierto de nieve. La consecuencia mayor ser una disminucin del albedo terrestre, mientras que el aumentode los niveles del mar ser modesto, puesto que los volmenes de agua as almacenados son despreciables(UNEP 2007).

2.1.4 Cambios en la Temperatura

En el captulo de Cambios de Temperatura del Tercer informe de Cambio Climtico del IPCC, se sealainformacin importante de incrementos de temperatura a nivel mundial:

o La temperatura media mundial en la superficie ha aumentado 0.6 0.2C desde fines del siglo XIX. Esmuy probable que los aos noventa hayan sido el decenio ms clido y 1998 el ao ms clido, segn losregistros instrumentales, desde 1861.

Figura 2.2: Anomalas en la Temperatura Anual en el Periodo de 1861 a 2000

Fuente: IPCC, 2001


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La causa principal del aumento estimado del calentamiento mundial, de 0.15C desde el segundo informe deevaluacin (SIE), est vinculada con el rcord de calor de los seis aos de datos adicionales (1995 a 2000). Unasegunda razn se relaciona con los mejores mtodos para calcular el cambio. El actual margen de incertidumbre,levemente superior (0,2C, intervalo de confianza del 95%) tambin tiene fundamentos ms objetivos. Adems, la

base cientfica para confiar en los clculos del aumento de la temperatura mundial desde fines del siglo XIX se havisto fortalecida desde el SIE. Esto se debe a las mejoras derivadas de varios nuevos estudios.

La mayor parte del aumento de la temperatura mundial desde fines del siglo XIX se ha producido en dos perodosdistintos: 1910 a 1945 y a partir de 1976. El ritmo de aumento de la temperatura para ambos perodos es de unos0,15C/decenio. El calentamiento reciente ha sido mayor en tierra que en los ocanos; el aumento de latemperatura en la superficie del mar durante el perodo 19501993 es aproximadamente la mitad delexperimentado por la temperatura media del aire en la superficie del suelo. La elevada temperatura mundialasociada con el fenmeno El Nio de 1997 a 1998 se destaca como un fenmeno extremo, aun tomando encuenta el ritmo reciente de calentamiento.

2.2 Glaciares como Indicadores del Cambio Climtico

2.2.1 Cambios observados en la extensin de la capa de nieve y del hielo terrestre

La reduccin en la extensin de la capa de nieve y del hielo terrestre se mantiene correlacionada positivamentecon el aumento de las temperaturas en la superficie terrestre. Los datos satelitales muestran que es muy probableque haya habido reducciones de un 10% en la extensin de la capa de nieve desde fines de los aos sesenta(UNEP 2007).

Existe una correlacin muy importante entre los aumentos de las temperaturas terrestres en el hemisferio norte yesas reducciones. Ahora existen pruebas que explican una recesin importante de los glaciares alpinos ycontinentales en respuesta al calentamiento del siglo XX (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el CambioClimtico (IPCC), 2001).

2.2.2 Indicadores de un Mundo en Fase de Calentamiento

Como se ha indicado en acpites anteriores, grupos de expertos en Variabilidad Climtica tienen documentada lasucesin de cambios climticos, en particular en los ltimos decenios del siglo, con su serie creciente demediciones directas.

En el captulo de Cambios Observados en el Sistema Climtico del Tercer informe de Cambio Climtico delIPCC, se seala que las tendencias de los indicadores ilustran la imagen completa de un Periodo deCalentamiento:

o Se han medido y ajustado independientemente registros de la temperatura en la superficie de las tierras ylos ocanos (con dos estimaciones separadas en este ltimo caso). Todos los conjuntos de datos

muestran tendencias mundiales en ascenso bastante semejantes, con dos perodos principales decalentamiento en todo el mundo: de 1910 a 1945 y desde 1976. Aparece una creciente tendencia a quelas temperaturas de la atmsfera en la superficie terrestre, en todo el mundo, aumenten ms rpido quelas temperaturas en la superficie ocenica en general.

o Las mediciones con globos meteorolgicos muestran que las temperaturas en la troposfera inferior hanestado aumentando desde 1958, aunque slo levemente desde 1979. A partir de 1979, se cuenta condatos satelitales, que muestran tendencias similares a los datos recogidos por globos.

o La disminucin casi mundial en la extensin de los glaciares de montaa y de la masa de hielo coincidecon los aumentos de la temperatura en la superficie, en el mundo entero. Unas pocas excepcionesrecientes en las regiones costeras son coherentes con las variaciones en la circulacin atmosfrica y loscorrespondientes aumentos en las precipitaciones.


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o Las reducciones en la capa de nieve y el acortamiento de las temporadas de congelacin en lagos y rosse relacionan bien con los aumentos de temperatura en la superficie terrestre, en el hemisferio norte.

De igual forma en la contribucin del Grupo de Trabajo I, para el cuarto informe del IPCC se observa que lastendencias presentadas y descritas anteriormente se estn haciendo ms patentes en diferentes regiones delglobo, observando principalmente los siguientes aspectos, respecto a las observaciones directas efectuadasrespecto al tema:

o Once de los ltimos doce aos (1995 2006) fueron aos record en cuanto a mximas temperaturas enlos registros a nivel de la superficie del mar. Esta observacin es correlativa a las temperaturas mediasregistradas en la Troposfera (media y baja), a travs de globos meterorolgicos y/o medidas indirectas atravs de sensores remotos.

o Otros indicadores tales como el contenido medio de vapor de agua en la atmsfera se ha incrementadodesde la dcada de los ochenta.

o De igual forma desde 1961 se observa que la media de la temperatura del ocano se ha incrementado

hasta profundidades de 3000 m, observando adems que la tasa de absorcin de calor del ocano se haincrementado considerablemente, causando una expansin o dilatacin natural en el agua que contribuyeal incremento de la altura del nivel del mar.

o Las tendencias reportadas en el tercer informe respecto al retroceso glaciar, se han agudizado respecto alas medias anteriores en ambos hemisferios.

o Desde el tercer reporte, nuevos datos indican que el incremento en la altura del nivel del mar tuvo unacontribucin muy importante de los glaciares de Groenlandia y de la Antrtica y que adems las prdidasde ciertos glaciares de cuerpo mixto (con parte continental y parte sobre el mar) han acelerado suvelocidad en cuanto a prdidas de su masa total.

o Algo que es sorprendente, es observar la media de elevacin del nivel del mar que entre 1961 y 2003 seencontraba entre los 1.3 y 2.3 mm por ao y que en la media actual 1993 y 2003 se tiene una elevacinmedia comprendida entre los 2.4 y 3.8 mm por ao

Fuente: IPCC, 2007: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working GroupI to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Citacin textual solicitada en el texto referencia)

Respecto al tema especfico del presente estudio, se observa que el retroceso glaciar es uno de los indicadoresprincipales y ms alarmantes de los reportes del IPCC, aspecto que nos concierne de forma directa, ya que unode los componentes que interviene en la regulacin de caudales en varios sectores de la ciudad de La Pazprovienen de varias cuencas con cobertura glaciar de la Cordillera Real (Ramirez, Olmos et al. 2007).

2.2.3 Antecedentes de Estudios realizados en Bolivia

Los estudios de glaciares en Bolivia se iniciaron en 1991 gracias a la iniciativa del Instituto de Investigacin para elDesarrollo de Francia (IRD, Institut de Recherche pour le Dvelopment siglas en Francs, por entonces

ORSTOM), quienes con una visin un tanto audaz, pero al mismo tiempo precisa, comenzaron a monitorear ymedir los cambios en las masas glaciares de la cordillera, a fin de iniciar un estudio serio sobre cambios del climaen la zona y comenzar la coleccin de datos que podran servir a futuro para la realizacin de estudios muy bienrespaldados en la regin de la cordillera compartida entre Ecuador, Per y Bolivia (Francou and Favier 2007).Un estudio de tal magnitud deba tener una contraparte boliviana, quien se haga cargo de la investigacinrelacionada y aplicada con el tema, esta responsabilidad fue asumida por la Universidad Mayor de San Andrs atravs de carrera de Ingeniera Civil y ms precisamente por el Instituto de Hidrulica e Hidrologa, el cual tambinse convirti en la base fsica del equipo francs desde el ao de inicio de los estudios.

Los estudios especficos realizados en la zona de estudio pueden ser resumidos segn el formato de publicacinen tres tipos de trabajos:


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o Monitoreo continuo de glaciares piloto en la Cordillera Real.

o Estudios y anlisis puntuales producto de la interpretacin de estos datos. Estos estudios tienen unaconnotacin cientfica de primer nivel, ya que en su mayora han sido publicados en revistas cientficasespecializadas, clase A (revistas indexadas).

o Investigaciones de diferente intensidad y nivel que segn su importancia y profundidad son traducidas enartculos cientficos, que a su vez son parte de tesis doctorales, de maestra o trabajos completos de tesisde licenciatura.

En el primer grupo de estudios, es posible referir las publicaciones anuales del monitoreo de glaciares a nivel,limnigrfico, pluviomtrico, de balance energtico, de balance de masa y de retroceso del frente glaciar,realizadas por el IRD con la intervencin de investigadores del IHH. Cabe sealar que estos estudios continuos yde monitoreo son los ms importantes, ya que a partir de ellos surgen los estudios de los dos grupos siguientes.

Producto del anlisis de estos datos y la interpretacin de los mismos, se tiene el trabajo sobre balances de tipoenergtico, hidrolgico y de masa, retroceso de glaciares de forma regional y especfica segn la disponibilidad dedatos y del inters de la zona de trabajo en especial. De igual forma se realizaron estudios puntuales sobre el

efecto de eventos climticos extraordinarios como El Nio (Francou, Vuille et al. 2004). Estos trabajos se hallan ensu totalidad publicados en forma de artculos cientficos elaborados tanto por investigadores franceses (IRD),como nacionales (IHH) en colaboracin con especialistas del tema de otros pases.

De igual forma entre las investigaciones extensas y de gran importancia realizadas en la zona, se puedemencionar a los diversos trabajos sobre balance y flujo energtico (Wagnon, Ribstein et al. 1999; Sicart, Ribsteinet al. 2002), Modelaciones del Escurrimiento de Origen Pluvio Nivo Glacial (Caballero 2001; Ramallo 2006);as como estudiossobre la la Variabilidad Climtica en Testigos Glaciales a partir de Istopos estables del Agua(Ramirez, Hoffman et al. 2003).Por otro lado se tiene estudios diversos de tipo hidrolgico, glaciar, energtico, retroceso glaciar y de masaconcluidos, los cuales fueron publicados en forma de tesis de maestra o de licenciatura.

2.3 Sensores Remotos

El hombre desde la antigedad se ha interesado en explorar su entorno y a partir de la invencin de la fotografaadquiere una nueva herramienta para capturarlo y registrarlo. Desde la invencin de los globos aerostticos, ascomo el desarrollo de la aviacin nace la fotografa area, convirtindose en una potente herramienta para elestudio de los recursos naturales. Es durante el desarrollo de la 1ra y 2da guerras mundiales donde la fotografaarea de exploracin alcanza un vertiginoso desarrollo a travs del desarrollo de la aerofotogrametra, a partir dela cual fue posible la medicin de elementos del terreno fotografiado.

En este avance se pueden considerar cuatro generaciones de la fotogrametra: la primera generacin, lafotogrametra analgica, la fotogrametra analtica y la fotogrametra digital. La primera generacin tiene sus inicioscon la invencin de la fotogrametra en 1839. Fue sobretodo una fase pionera con realizaciones importantes enfotogrametra terrestre y obtencin de fotos desde globos. La fotogrametra analgica se caracteriza por lainvencin de la fotogrametra estereoscpica. Entre las dos guerra mundiales se formularon los principiosfundamentales de la tcnica que an hoy en da estn vigentes. La fotogrametra se estableci como un mtodo

eficiente por s misma para la ejecucin de levantamientos topogrficos y para la cartografa. La fotogrametraanaltica tiene sus inicios con la invencin de los ordenadores. Los desarrollos en informtica determinan en granmanera el progreso en fotogrametra. La fotogrametra digital trata ms con las imgenes digitales que con lasfotografas convencionales (analgicas). Slo con la quinta generacin de ordenadores se consigue el hardware ysoftware necesarios para afrontar los problemas procedentes del almacenamiento, recuperacin y manipulacinde los grandes volmenes de datos que comportan las imgenes digitales.

La fotogrametra digital est emergiendo rpidamente como un nuevo apartado dentro de la fotogrametra.Mientras que la fotogrametra digital tiene sus races en la dcada de los 50, las mayores actividades de desarrollocomienzan en los 80, amparadas por los significativos avances de la electrnica y la informtica, tales como lascmaras digitales, el proceso en paralelo y el aumento constante de la capacidad de almacenamiento. Se harealizado un progreso considerable en los ltimos aos. Estn disponibles en el mercado varios productos de la


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fotogrametra digital, tales como estaciones fotogramtricas, software para la obtencin automtica de modelosdigitales del terreno (MDT) y ortofotos digitales. A partir del desarrollo de la era espacial, los satlites seconvirtieron en un nuevo soporte para montar potentes cmaras para la adquisicin de imgenes desde elespacio.

Aunque las observaciones de la superficie de la tierra fueron hechas desde las naves espaciales Gemini, Apolo ySkylab, el satlite que empez como satlite tecnolgico destinado al estudio de los recursos naturales (ERTS-1 -Earth Resource Technollogy Satellite-, ms tarde llamado Landsat a partir del segundo lanzamiento) fue el caballode batalla del programa de observacin terrestre de la NASA. El xito que consigui el Landsat se atribuye ms asu larga vida y su gran alcance en algunas regiones ms que a su habilidad de dar imgenes de alta resolucin.Las imgenes conseguidas directamente desde los datos telemetrizados estn a una escala de 1:1000000;algunos usuarios los han ampliado hasta cuatro veces para el uso de la fotografa como mapa planimtrico. ElLandsat1 fue lanzado el 23 de julio de 1972 y termin su vida til el 10 de enero de 1978; el Landsat 2 fue lanzadoel 22 de enero de 1975 y concluy el 5 de noviembre de 1979; el Landsat 3 fue lanzado el 5 marzo de 1978. Elprograma ERTS y sus satlites fueron renombrados como Landsat en 1975. Actualmente el programa Landsatse encuentra en su 7ma. Generacin.

Las fotografas areas e imgenes satelitales tienen diferentes aplicaciones, ventajas y al mismo tiempo

desventajas entre s. Las caractersticas principales de las fotografas areas radican en el grado de resolucinque se consigue con ellas y su antigedad como registro histrico. Sin embargo una de sus desventajas es supequea cobertura espacial. Las imgenes satelitales logran resolver esta dificultad, logrando cubrir grandesextensiones, sin embargo esta gran ventaja se contrapone al hecho que su resolucin no logra alcanzar lasprecisiones de las fotografas areas. Otra de las desventajas de las imgenes satelitales es la imposibilidad deconseguir imgenes muy antiguas anteriores a los aos 80, pero por el contrario tienen la ventaja de poderproporcionar imgenes muy recientes que en algunos casos se puede contar con imgenes del da parapropsitos muy especficos como el caso de control de incendios a travs del satlite MODIS.

En este estudio se han utilizado las dos fuentes de informacin: imgenes satelitales y fotografas areas, cadauna por las ventajas especificadas. Para el caso de las imgenes satelitales se han utilizado imgenes del satliteLandsat. Para el caso de las fotografas areas se han recopilado las existentes de los vuelos realizados por elServicio Nacional de Aerofotogrametra (SNA). La caracterstica ms significativa de este estudio es la realizacinde un nuevo vuelo fotogramtrico sobre el Nevado Mururata (2008) y la utilizacin de la tcnica de la fotogrametradigital acompaada de la determinacin de puntos de control de terreno (GCP) mediante un GPS GeodsicoDiferencial de Doble frecuencia (DGPS).


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CAPTULO 3 AREA DE ESTUDIO

3.1 Ubicacin

El nevado Mururata se encuentra en el departamento de La Paz, formando parte de la Cordillera Real (163038S, 674935 W; coordenadas UTM WGS84: 625267 E, 8174194 N).La cuenca de Palca se encuentra colindante a la cuenca de la ciudad de La Paz, con una superficie de 106.54km2. Su rea de influencia se extiende desde los 3450 y 5628 m.sn.m.

Figura 3.1: Ubicacin de la Cuenca Palca

3.2 Descripcin del rea de Estudio

La cuenca de Palca con una extensin de de 106.54 Km2

aportan agua de deshielo la cual es retenida aguasabajo en las zonas anegadizas al interior de la cuenca Bofedales.

Debido a las caractersticas de la cuenca, con cobertura de nieve, se ha considerado conveniente analizar larespuesta dinmica del glaciar y su influencia sobre la respuesta hidrolgica de la cuenca producto de losimpactos del Cambio Climtico observados.


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Figura 3.2: Glaciar de la cuenca Palca

Fuente: Google Earth

El Municipio de Palca est localizado aproximadamente a 20 Km al sudeste de la ciudad de la Paz, en la ProvinciaMurillo del Departamento de la Paz. Est ubicada en el valle al oeste del Nevado Illimani (6.440 msnm), elNevado Mururata (5.880 msnm) y Nevado del Zora (4840msnm) en la Cordillera de Los Andes.

La cuenca del Ro Choquecota est localizada en la latitud subtropical, pero su clima es muy dependiente de la

altitud, que puede ser divido en diferentes eco-regiones altitudinales (pisos ecolgicos): Piso Subnival (4700 4800 m), Piso Altoandino (4300 4700 m), Piso de la Puna (inferior y superior) (3500 4300 m) y Piso de ValleSeco (2400 3500 m), caracterizadas por la vegetacin existente y preponderante del lugar (Fuente: Clima yComunidades).

3.3 Clasificacin del Glaciar en Estudio

El glaciar de Palca se clasifica como Glaciar tropical, debido a su latitud, ya que se encuentra entre las franjas30 N y 30 S.

A nivel mundial los glaciares tropicales conforman el 5% del total de la cobertura nival; el 99% de los glaciarestropicales estn concentrados en los Andes; 70% en Per, 20% en Bolivia y 10% en el resto (Francou, Ramirez etal. 2000).


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CAPTULO 4 EVOLUCIN DEL RETROCESO GLACIAR (ANALISISMULTITEMPORAL)

4.1 Informacin Existente

Para la cuantificacin de superficies glaciares a travs del anlisis multitemporal se trabaj con las dos fuentes deinformacin principales: imgenes satelitales y fotografas areas.Para el caso de la informacin satelital, se tuvo acceso a las siguientes imgenes:

o Imgenes LANDSAT, aos: 1975, 1987 y 2000

o Fotografas areas (diversas misiones desde 1956 a 2008)

4.1.1 Las imgenes satelitales LANDSAT

El programa Landsat fue un programa experimental y fue pensado para establecer el valor de las fotografasde vasta resolucin (un elemento es un cuadrado de 73 metros) para el estudio de recursos minerales y deotros tipos. La NASA comenz una serie de investigaciones de los siguientes temas (entre otros): produccinde la agricultura, forestacin, cartografiado.Los instrumentos del Landsat que son de inters para fotogrametra es el haz de retorno Vidicon(Return Beam Vidicon RBV), y el sensor de escaneo multiespectral (MSS -Multi-spectral Scanner-).El sensor MSS fue el primero con el que fueron equipados los satlites de esta serie. La imagenproporcionada constaba de 2340 lneas 3240 columnas y su resolucin espacial era de 80 m de lado porpixel. La imagen contaba con cuatro bandas y una resolucin radiomtrica de 256 niveles niveles de gris. Laescena contaba con 185 km por lado.Los Landsat 1 y 2 contaban con sistemas vidicn (RBV) de 80 m.En el Landsat 3 se sustituy el sistema por otro de 40 m de resolucin espacial y una sola banda como

apoyo de las imgenes adquiridas con MSS.El Landsat 3 se diferencia del 1 y del 2 en los siguientes aspectos:Los tres RBV de los anteriores Landsat fueron reemplazados por un RBV de banda simple (0.505 a0.750 micrmetros) de doble longitud focal. Juntos podan cubrir dos veces ms la amplitud en el suelo comparadocon los MSS y dos veces ms la resolucin.

Los Landsat 4 (1984) con 30 metros de resolucin y Landsat 5 (1985) adquiere imgenes de 7 bandas con30 metros de resolucin de pixel, a excepcin del canal trmico que tiene 120 metros. Estos fueronmodificados sustancialmente respecto a los anteriores, variando la altura orbital y por tanto el periodo decobertura.

4.1.2 Las fotografas areas

A pesar del gran avance tecnolgico en el campo de la percepcin remota, la cmara area sigue siendo elsensor remoto ms importante y ms utilizado en todos los estudios relacionados con la exploracin,evaluacin, conservacin y manejo de los recursos naturales. Este sensor es montado en una nave area ysus componentes principales son el lente y la pelcula.Las cmaras areas tienen un gran tamao por la necesidad de adquirir imgenes de extensas reas conuna alta resolucin espacial.Las fotografas areas se han convertido en importantes herramientas en la planificacin y manejo de losrecursos naturales del planeta; ya que se han usado desde principios del siglo 20 para proveer datosespaciales con un amplio rango de aplicaciones, se constituye en la tcnica ms antigua y hasta hoy la mscomnmente aplicada en la percepcin remota.


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A las caractersticas propias de las fotografas areas espaciales, se aade como ventaja sobre los otrossistemas, que ellas no requieren de costosos sistemas de transmisin de datos, ya que estas fotografas puedenser utilizadas con los instrumentos fotogramtricos y de fotointerpretacin que son de fcil disponibilidad encualquier regin del mundo.

4.2 Restituc in Fotogramtrica y Ortorecti ficacin de las fotografas areas e imgenessatelitales.

Para la realizacin del anlisis multitemporal de la evolucin de las superficies glaciares y caracterizacin delmedio fsico (DEM y glaciares), se han utilizado las dos fuentes principales de informacin: Las fotografasareas y las imgenes satelitales. Sin embargo esta informacin no puede ser utilizada en su estado originalya que deben aplicarse determinados procesos que permitan por una parte transformar las imgenes a lascoordenadas reales (ortorectificacin) y hacer una diferenciacin de la cobertura nival del resto de loselementos dentro de las imgenes.De esta manera, la precisin en la medicin de las superficies glaciares depender de forma significativa delcontrol de campo a travs de la obtencin de los denominados GCPs del ingls Ground Control Points o

Puntos de Control de Campo. Para tal efecto el elemento principal para la obtencin de puntos de control dealta precisin, fue el Sistema de Posicionamiento Global Diferencial de Doble Frecuencia o DGPS.Por lo tanto la metodologa utilizada para la realizacin del anlisis multitemporal se puede resumir en lossiguientes pasos:

o Adquisicin de Imgenes satelitales y fotografas areas.o Digitalizacin de la informacin.o Identificacin de puntos reconocibles en las imgenes y el terreno.o Medicin de los puntos de control mediante DGPS de alta precisin.o Ortorectificacin de las imgenes y generacin de mosaicos (Obtencin del DEM)o Tratamiento radiomtrico de extraccin de superficies glaciareso

Tratamiento de Imgenes multibanda Fuente de imgenes para SIG y cuantificacin de superficiesglaciares

4.2.1 Adquisic in de imgenes satelitales y fotografas areas

Como se indic anteriormente, la informacin de base utilizada fueron las imgenes satelitales y lasfotografas areas. Para este estudio se accedi a informacin de del los programas de investigacinactualmente en curso: Programa GREATICE del instituto francs de investigacin para el Desarrollo (IRD) yel programa GRANT del Instituto de Hidrulica e Hidrologa de la Universidad Mayor de San Andrs. A travsde estos programas se tuvo acceso a imgenes satelitales de tipo: Landsat, as como a fotografas areas dearchivo, siendo la fotografa ms antigua la correspondiente al ao 1956.Para este estudio se pudo realizar el ao 2008 un vuelo fotogramtrico cubriendo el sector del Nevado

Mururata, lo cual permiti contar con informacin del estado actual del glaciar de la cuenca de Palca.

4.2.2 Digitalizacin de la informacin

Tomando en cuenta que la cuantificacin de superficies glaciares se realiza mediante la aplicacin detcnicas de teledeteccin y sistemas de informacin geogrfica, es imprescindible que la informacin debase, imgenes de satlite y fotografas areas, se encuentren en formato digital. En el caso de lasimgenes satelitales stas son proporcionadas directamente en formato digital. Sin embargo para el caso de


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las fotografas areas estas se encuentran disponibles ya sea en papel fotogrfico o en pelcula fotogrficanegativa o diapositiva, siendo en este caso necesario transferirla a formato digital mediante un escaneo conequipos especializados.

El sistema ms empleado para la captacin de imgenes digitales en fotogrametra digital es la digitalizacinde las imgenes obtenidas mediante una cmara analgica convencional ya que se requiere que el intervalode digitalizacin (tamao del pixel) sea igual a la resolucin de la fotografa, con objeto de evitar prdidas deinformacin y que adems se conserve la precisin.La configuracin de un escner depende del tipo de fotodetector utilizado. Los tipos de fotodetectoresempleados son fotomultiplicadores y CCD (Charge Couple Devices). Los primeros solo pueden utilizarsecomo elemento simple (lineal) mientras que los CCD se agrupan formando matrices lineales o rectangulares.

Para este estudio se ha empleado un scanner fotogramtrico plano Ultrascan 5000. En este tipo de escanersla pelcula se coloca entre dos cristales asegurando el mantenimiento de la planeidad de la misma y unamejor proteccin. La pelcula se coloca en una plataforma mvil movida por motores, desplazndose conrespecto al sensor y la iluminacin o bien sobre una plataforma fija, desplazndose en este caso el sistemade iluminacin y captacin. Los sensores utilizados en este tipo de escners planos son CCD, los cuales

pueden ser lineales o matriciales.

4.2.3 Identificacin de puntos de apoyo en las imgenes y el terreno

Tanto de las imgenes satelitales como de las fotografas deben seguir el proceso denominadoortorectificacin. En el caso de las fotografas areas, para el tratamiento digital, se deben aplicar ladenominada orientacin absoluta.En esta fase se necesitan conocer las coordenadas terrestres de una serie de puntos del fotograma, parapoder ajustar la escala del modelo estereoscpico y realizar la nivelacin de ste. El nmero mnimo depuntos para poder efectuar esta operacin es de tres. Dos de estos puntos en X, Y,Z (Planimtrico-Altimtrico) para poder llevar a cabo el ajuste de la escala del modelo y un tercero en Z (Altimtrico) de

manera que sumados a los dos anteriores, hacen un total de tres puntos de coordenadas altimtricasconocidas, para poder efectuar la nivelacin del modelo. La determinacin de las coordenadas planimtricas(control horizontal) y altimtrica (control vertical) de estos puntos se conoce con el nombre de apoyo decampo. En la realizacin de los trabajos topogrficos y geodsicos que lleva consigo la fotogrametra, esnecesario utilizar mtodos e instrumentos que permitan agilizar al mximo el levantamiento de los puntos decontrol.

La determinacin de los puntos de apoyo puede realizarse:

- Utilizando mtodos clsicos de la topografa, pudindose dividir los trabajos a realizar en dos fases:

1. Obtencin de una red bsica por medio de triangulaciones, trilateraciones, intersecciones o poligonales deprecisin. Esta red bsica deber estar enlazada a la red geodsica para permitir conocer las coordenadas

absolutas.

2. Red de Apoyo fotogramtrico, constituida por puntos determinados por mediciones que se apoyan en lared anterior.

La utilizacin de GPSs agilizan mucho la toma de datos en campo, ya que no estn condicionados a lasobservaciones clsicas de los instrumentos topogrficos. A la hora de efectuar estos trabajos, es de vitalimportancia la existencia de redes geodsicas, as como su densidad y el estado de materializacin en elterreno. En aquellas zonas donde estas redes son escasas o no existen, incrementan los trabajos de controlterrestre, as como en zonas con una gran vegetacin y terreno accidentado.


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Para la correcta ubicacin de los Puntos de Apoyo (PA) o de terreno (GCP), se realiza una primera ubicacinde forma aproximada en gabinete, donde con ayuda de la cartografa existente y las fotografas areas, sevan examinando los entornos donde pueden elegirse en campo.La eleccin de los Puntos de Apoyo debe responder a los siguientes criterios:

o El detalle planimtrico deber ser perfectamente identificable en todos los fotogramas.o Los puntos se elegirn dentro de la zona marcada en gabinete, con la finalidad de que cumplan losrequisitos para la realizacin de la orientacin absoluta del modelo.o Si es posible, los puntos quedarn definidos por alineaciones rectas, tales como esquinas de corrales,esquinas de casas, cruces de caminos, etc.o Preferentemente sern un detalle artificial y estable.o Los puntos altimtricos debern ser escogidos conveniente sobre partes del terreno de muy dbilpendiente (lo ms horizontal posible), evitando en lo posible los detalles que se presten a una mala punteraestereoscpica (playas brillantes, arenas, nieve fresca, etc.).o Los puntos de apoyo se identifican en todas las fotografas y se marcan por medio de un crculo, teniendocomo centro el pinchazo de identificacin y un nmero de serie.

4.2.4 Medicin de puntos de control mediante DGPS de alta precisin

Para la determinacin de los puntos de control de campo (GCP) se utiliz un Sistema de PosicionamientoGlobal Diferencial Doble Frecuencia Modelo THALES Z-Max compuesto por dos antenas: base y unidadmvil (ver figura).

Figura 4.1: Equipo GPS Geodsico Diferencial de Doble Frecuencia DGPS


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Figura 4.2:Componentes bsicos del sistema Thales Z-Max

Fuente: Gua bsica de utilizacin Z-Max.net, www.thalesgroup.com/navigationDD).

La medicin de puntos de control se realiz en el modo denominado Esttico.Para la aplicacin de este mtodo se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

1. Se necesitan dos unidades: una (la base) funcionando en una posicin conocida con precisin, y la otra (elreceptor remoto) en el punto que se quiere levantar. Puede haber diversas unidades remotas registrandodatos al mismo tiempo.

2. Es preciso conocer la distancia aproximada entre las dos unidades (lnea de base).

3. Los datos deben ser recogidos simultneamente por las dos unidades. Se debe emplear el mismointervalo de registro en las dos unidades.

4. El tiempo de observacin est determinado por la ltima unidad instalada (inicio) y la primera unidadapagada (fin). Es aconsejable que se encienda la base en primer lugar y se la apague al final.

5. El tiempo de observacin necesario depende bsicamente de la distancia entre las dos unidades (+condiciones de recepcin). La unidad remota calcula el tiempo de observacin necesario.Cuando la Longitud Estimada de la lnea de base mostrada en el panel frontal del Z-Max.Net disminuyahasta 000km, puede dejar de recoger datos.

Para los puntos levantados en campo se utiliz un GPS diferencial de doble frecuencia modelo THALES Z-Max.Estos puntos sirvieron para generacin de un Modelo de Terreno inicial para los pares estereoscpicos del ao1983. Este vuelo fue seleccionado como Modelo de referencia a partir del cual se extrajo un conjunto de nuevospuntos que fueron utilizados para la restitucin del vuelo del ao 2008. Se adopt esta metodologa a fin de quelos modelos guarden homogeneidad.

Se definieron dos bases, las cuales fueron corregidas a partir de puntos de control perteneciente a la redgeodsica nacional.


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La BASE1, ubicada cercana al cruce del camino entre Ventilla y Palca. Esta base fue utilizada para ellevantamiento de los puntos de control (GCPs) del sector sur del glaciar (cuenca de Palca).

La BASE2 se ubic en los predios de Hidroelctrica Boliviana (HIDROBOL), en la localidad de Yanacachi y sirvi

para el relevamiento de los puntos de control del sector norte del glaciar (cuenca del Taquesi).

Se levantaron un total de diez puntos de control de campo bajo el siguiente mtodo de observacin:

Mtodo Esttico en modo diferencial. Tiempo de sesiones por punto de 10 minutos. Intervalo de poca de 1 segundo. Angulo mnimo de obstruccin de 15 (grados sexagesimales).

La precisin de los puntos de control medidos fue inferior a 10 cm, segn especificaciones tcnicas de losequipos utilizados. Las alturas fueron referidas al elipsoide de referencia internacional WGS 84.

Los valores y ubicaciones de los GCPs determinados para el vuelo de 1983 se muestran en la tabla y figurasiguientes:

Tabla 4.1: Puntos de Contro l de Terreno (GCP) para el vuelo de 1983

Descripcin Este Norte Altura

PC01 620331.04 8169027.87 4381.90

PC02 628911.90 8168840.02 4043.25

PC03 628761.14 8169239.29 4062.69

PC04 628696.78 8169243.38 4064.26

PC05 622228.43 8176992.31 4548.45

PC06 623856.07 8179502.80 3607.96

PC07 625722.95 8177400.06 4369.42PC08 621489.35 8180070.25 4404.25

PC09 620749.85 8178053.85 4162.81

PC10 629462.30 8175736.75 4267.22

Figura 4.3: Distribucin de los Puntos de Control de Terreno para el vuelo de 1983


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A su vez en base a modelo inicial generado para el vuelo de 1983 se obtuvieron puntos de apoyo secundariospara la restitucin fotogramtrica para el reciente vuelo de 2008. Los valores utilizados se muestran en la tabla

siguiente:Tabla 4.2: Puntos de Contro l de Terreno ut ili zados para el vuelo de 2008-12-12

Descripcin Este Norte Altura

M0801 627759.001 8169982.41 4201.437

M0802 630603.481 8172861.9 4755.653

M0803 625810.62 8170005.97 4380.706

M0804 624742.458 8172756.42 4868.059

M0805 624074.942 8169350.31 4320.454

M0806 622416.777 8170277.63 4696.406

M0807 620577.496 8173604.34 4988.416

M0808 622960.326 8174873.39 5264.91

M0809 628099.176 8172900.49 5107.966

M0810 621083.976 8177975.21 4180.36

M0811 623117.879 8178026.28 4315.217

M0812 625944.659 8177609.3 4352.981

M0813 626597.017 8177134.61 4255.162

M0814 629576.011 8176915.96 4484.654

4.2.5 Ortorectificacin de las imgenes

La rectificacin es el proceso de proyectar los datos en un plano de acuerdo con un sistema de proyeccin

cartogrfica. La asignacin de coordenadas de mapa a una imagen se conoce como georeferenciacin.Debido a que todos los sistemas de proyeccin cartogrfica estn asociados con coordenadas de mapa, larectificacin incluye la georeferenciacin.El proceso de ortorectificacin remueve la distorsin geomtrica presente en las imgenes y que estocasionada por la orientacin de la cmara o el sensor, el desplazamiento debido al relieve y los erroressistemticos asociados con la imagen. Las imgenes ortorectificadas son imgenes planimtricamentecorrectas que representan los objetos del terreno en sus verdaderas coordenadas X y Y. Por ello, lasimgenes ortorectificadas son aceptadas como imgenes ideales de referencia necesarias para la creacin ymantenimiento de datos vectoriales almacenados en un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG). Paranuestro caso, estas imgenes planimtricas permiten conocer las extensiones de las superficies glaciares ytransferirlas en formatos vectoriales (shapes) a partir de los cuales es posible la cuantificacin de estassuperficies.Los CoeficientesPolinomiales Racionales o RPC (siglas del ingls Racional Polynomial Coeficientes) o

Coordenadas de Posicionamiento Rpido, son polinomios propios de los modelos de los sensores los cualesson utilizados generalmente para la ortorectificacin de las imgenes satelitales. El proceso deortorectificacin con los polinomios RPC combinan varios juegos de datos de entrada para emplazar cadapxel en la ubicacin de tierra correcta, en consecuencia la imagen queda rectificada. Para el proceso deortorectificacin son requeridos los coeficientes RPC y datos sobre informacin de elevacincorrespondientes a Modelos Digitales de Elevacin. Por otra parte tambin se requiere informacin sobre laseparacin entre el nivel medio del mar y la superficie equipotencial gravitacional como el geoide, de estamanera la elevacin puede ser interpretada correctamente. Finalmente, si la imagen fuente no tiene unainformacin de geolocalizacin aproximada disponible, la ubicacin del relieve de la imagen en la superficieterrestre debe ser calculada para proporcionar una base de localizacin requerida para la transformacin delRPC.


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El modelo RCP utiliza proporciones de polinomios cbicos para expresar la transformacin desdecoordenadas de superficie en el terreno (latitud, longitud y elevacin) a las coordenadas de la imagen (lneay columna) para una imagen de entrada en particular. Los coeficientes para el modelo polinmico racionalRCP por lo general vienen proporcionados en la misma imagen en forma de metadato. Para el caso de las

imgenes utilizadas, se utilizaron los respectivos coeficientes polinmicos racionales (RCPs) y para producirun resultado ms preciso se aplic una re-georeferenciacin utilizando puntos de control de campo (GCPs)3D (x,y,z) de alta precisin bien distribuidos sobre las imgenes. Estos puntos de control fueron obtenidos encampo a travs del Sistema de Posicionamiento Global Diferencial de Doble frecuencia (DGPS) Thales Z-Max. Los puntos de control son usados para ajustar los valores de los coeficientes RPC para proporcionaruna localizacin mucho ms precisa para cada celda o grilla de la imagen. Este ajuste proporciona un mejorregistro entre la imagen y el modelo digital de elevacin (MDE), asegurando que sea usado el valor deelevacin apropiado para cada celda de la imagen durante la rectificacin.En este estudio, para el modelo de remuestreo RCP se utilizaron valores de elevacin de referencia del lamisin SRTM de la NASA referenciadas al elipsoide WGS84.A partir de este procedimiento se rectificaron las imgenes Landsat utilizadas.Para el caso de las fotografas areas, el proceso es un tanto ms complicado respecto a la rectificacin deimgenes satelitales. Para tal efecto, en fotogrametra digital, se deben realizar tres operaciones principales:

la orientacin interna y la denominada orientacin externa.

La orientacin interna

Existen en una fotografa mtrica area ocho posibilidades dentro de las zonas donde se encuentran lasmarcas fiduciales. Las cmaras convencionales tienen cuatro marcas fiduciales diametralmente dispuestas,aunque existen cmaras que disponen de las ocho marcas. El planteamiento se basa en la localizacin deestas marcas, en su medicin y en el conocimiento de la distancia focal de la cmara (distancia entre el lentey la placa), informacin generalmente proporcionada en el reporte de calibracin de la cmara.Por la disposicin de las marcas fiduciales tambin existir una rotacin de 90 en el caso de que existierauna mala posicin de la fotografa en el momento del escaneo, teniendo en cuenta que dentro de la mismapasada, las fotografas estn dispuestas en la misma direccin. Por tanto existe la posibilidad de necesitaruna rotacin previa a la orientacin interna para corregir este error.

Figura 4.4: Esquema de la distribucin de marcas fiduciales sobre una fotografa area


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El proceso de orientacin interna contempla las siguientes etapas:

o Reconocimiento del patrn, mediante la identificacin del tipo de marca fiducial que contenga la fotografa.o Tratamiento de imgenes piramidales. El uso de imgenes piramidales, ayuda a una rpida localizacin

de la zona en que se encuentra la marca fiducial.o Localizacin robusta de marcas. Esta etapa incluye el reconocimiento de positivo/negativo de la fotografadigital mediante el clculo de la media de los niveles de grises de la imagen.o Estimacin de los parmetros de transformacin 2-D afines. Una vez realizadas las mediciones de lasmarcas fiduciales se realizan los clculos de la transformacin y despus se obtienen los parmetros quepermiten pasar al sistema de coordenadas imagen.o Autodiagnstico. Otro autodiagnstico llevar a poder realizar comprobaciones finales de precisin ysensibilidad de los resultados.

La orientacin relativa

Para la realizacin de esta fase de orientacin es necesario disponer de los siguientes datos:

o Parmetros de orientacin interna de la cmara.o Relaciones entre los sistemas de coordenadas de imagen y pxel.o Orden de las imgenes.

Las operaciones se inician en el nivel piramidal mayor y con el tamao de imagen y resolucin ms baja. Elproceso se subdivide en dos partes, la primera corre desde el nivel piramidal mayor hasta el llamadointermedio. La segunda llamada rastreador de puntos corre a travs de los niveles remanentes.Durante la confrontacin de puntos, se determinan puntos conjugados. Para cada nivel, las caractersticasdel punto son extradas y separadas en cada imagen usando un operador de inters.Estos son confrontados luego de acuerdo a un criterio de geometra y radiometra, resultando una lista deposibles puntos conjugados. Esas parejas de puntos se introducen en un procedimiento robusto de ajuste derayos con el que se determinan tanto los parmetros de orientacin relativa como las coordenadas delmodelo tridimensional de los puntos conjugados. La confrontacin de puntos se detiene en un nivelintermedio y es all donde se calculan los parmetros de la orientacin relativa y de las coordenadastridimensionales de los puntos.El segundo paso o rastreador de puntos es una medicin fina de las coordenadas de la imagen de los puntosconjugados en el nivel intermedio por mnimos cuadrados a travs de los niveles piramidales.Con una ventana de bsqueda se calculan los seis parmetros afines y dos radiomtricos entre las dosventanas y por mtodos iterativos. Para cada punto enfrentado, el coeficiente de correlacin cruzada secalcula entre dos ventanas.Si el coeficiente es mayor que el permitido, el enfrentamiento se declara correcto. El operador de inters seusa otra vez en la ventana de referencia para encontrar un punto para transferir el siguiente nivel piramidalms bajo. Este punto es entonces transformado a la ventana de bsqueda para encontrar los parmetros ydefinir el punto. Esos dos puntos son marcados en el siguiente nivel y se repite el clculo de mnimoscuadrados. Al final de la confrontacin de puntos, los puntos conjugados correctamente confrontados a lasimgenes originales entran en un ajuste robusto para el clculo final de los parmetros de la orientacinrelativa y sus coordenadas.

La orientacin absoluta

Este proceso se basa en la bsqueda de un patrn en otra imagen.El desarrollo del G.P.S. y su aplicacin en la determinacin puntos x,y,z junto con el INS (Sistema Inercial deNavegacin) en la determinacin de las coordenadas de los centros de perspectiva ha llevado a mejorar yreducir la necesidad del control de campo, pero no a eliminarlo. Sin embargo si se han desarrollado sistemascon una orientacin absoluta semiautomtica consistente en definir sobre una imagen al punto de apoyo yque sea el ordenador el encargado de localizar en el resto de las imgenes el mismo punto con elsubsiguiente ahorro de tiempo.


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4.2.6 Generacin del Modelo Digital de Elevacin y del Fotomosaico

Una vez aplicados los procesos descritos en los acpites anteriores, a travs del clculo matemtico internorealizado por las herramientas informticas, es posible la elaboracin del denominado Modelo Digital de Elevacino DEM (en sus siglas en ingls).

Para el presente proyecto se ha realizado un tratamiento fotogramtrico digital al vuelo realizado en 2008 por elServicio Nacional de Aerofotogrametra, el cual fue planificado exclusivamente para este estudio.

Este modelo digital de elevacin es de gran utilidad para dos tareas importantes en el estudio:

1) La correccin y generacin del Fotomosaico del vuelo.

2) La determinacin de la tasa de prdida de espesor del glaciar analizado respecto al vuelo de referenciadel ao 1983.

En las figuras siguientes se muestran el Modelo Digital de Elevacin y el Fotomosaico obtenidos.

Figura 4.5: Modelo Digital de Elevacin del Nevado Mururata en base al vuelo de 2008


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Figura 4.6: Fotomosaico del Nevado Mururata y curvas de ni vel del vuelo de 2008

4.3 Tratamiento radiomtrico de separacin de coberturas de nieve y hielo a partir de

sistemas de informacin geogrfica.

Para el anlisis del retroceso de las masas glaciares, se emplea software especializado de Sistemas deInformacin Geogrfica y productos obtenidos por percepcin remota y procesamiento digital de imgenespara definir las reas que ocupan las masas de hielo y nieve. De esta manera es posible el anlisis de lavariacin de las extensiones glaciares a lo largo del tiempo.Para el anlisis comparativo de variaciones de rea de la superficie de hielo y nieve del glaciar de la cuencaPalca se han considerado los siguientes tipos de imgenes:

o -Imgenes LANDSAT, con 6 bandas espectrales en el VNIR (1, 2, 3, 4, 5 y 6) y 2 bandas en elThermal (1 y 2); con una resolucin espacial de 25 y 60 metros respectivamente.o -Imgenes areas, para la zona de estudio de vuelos realizados por el Servicio Nacional de

Aereofotogrametra, con diferentes escalas y alturas de vuelo.

Para este tratamiento se tomaron en cuenta dos tipos de imgenes, las multibanda o llamadas tambinmultiespectrales que son imgenes a color y las imgenes pancromticas o monocromticas que sonimgenes en blanco y negro. A esta ltima categora corresponden tambin las fotografas areasconvencionales.Previo al anlisis radiomtrico, los diferentes tipos de imgenes fueron previamente ortorectificadas ygeoreferenciadas en proyeccin UTM (Universal Transversal Mercator), con el Datum WGS84, Elipsoide 84 yZona 19 del Hemisferio Sur, en base a los procedimientos descritos en los acpites anteriores.


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4.3.1 Tratamiento de Imgenes Multibanda.

Imgenes LANDSAT

El tratamiento de las imgenes LANDSAT se realiza empleando los rangos del espectro electromagntico delas bandas. En este tipo de imgenes la nieve y el hielo sobre la superficie de la tierra tienen rasgosdistintivos que pueden observarse a partir de una visualizacin en monocromtico de las bandas 2 y 5.

En la banda 2, las superficies de hielo y nieve tienen una alta reflectancia (Valor digital de pxel : de 130 a255). En esta banda los glaciares (en blanco) pueden distinguirse de las zonas con vegetacin (en tonososcuros) o del agua de los lagos (en negro), pero no de la roca desnuda.

Figura 4.7: Banda 2 de la Imagen Landsat


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En la banda 5, las superficies de hielo y nieve tienen una baja reflectancia (Valor digital de pxel: de 1 a 5).En esta banda los glaciares aparecen en negro (baja reflectividad). Se distinguen claramente de la rocadesnuda y de las zonas cubiertas de vegetacin, pero no de los lagos.

Figura 4.8: Banda 5 de la Imagen Landsat

Del anlisis visual de las distintas combinaciones en falso color, se determina que la composicin 5, 4, 2(desplegada en los canales rojo, verde y azul), es la que proporciona mayor informacin respecto a lassuperficies de hielo y nieve. El resultado de esta combinacin diferencia en azul, las superficies de hielo ynieve por la gran respuesta espectral de las bandas visibles (banda 2), las zonas de vegetacin resaltan entono verde debido a la elevada reflectividad en el infrarrojo cercano (banda 4). Los lagos y embalses tienen

apariencia negra debido a la baja reflectividad en el infrarrojo (banda 5).

Para la determinacin de reas de las superficies de hielo y nieve se realiza la comparacin de las bandas 2y 5 de LANDSAT (desplegadas en monocromtico), para poder distinguir la superficie de hielo y nieve deotro tipo de coberturas; como ser: roca desnuda, suelo pedregoso, vegetacin y lagunas.Tambin se emplea la composicin a color 5,4,2 como herramienta visual para la distincin de coberturas.Del anlisis comparativo e interpretacin de las imgenes que resalten mejor las superficies de nieve y hielo,se realiza una identificacin de hielo y nieve, para determinar el rea que se encuentra dentro del lmite de lacuenca.


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Figura 4.9: Combinacin de bandas 5,4,2 de la imagen Landsat (Mururata)

Figura 4.10: Separacin de las superfic ies de nieve y hielo


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4.3.2 Tratamiento de imgenes pancromticas (fotografas areas)

Una imagen pancromtica (Blanco y Negro) est sujeta a una fotointerpretacin; realizndose la etapassecuenciales de: fotolectura (deteccin, reconocimiento e identificacin de objetos), fotoanlisis (evaluacin yclasificacin de los objetos identificados) y fotointerpretacin (correcta significacin de la informacinobtenida). Para nuestro caso el propsito final es el de identificar las zonas donde se encuentran lassuperficies de hielo y nieve.

En el caso de las fotografas areas las superficies de hielo y nieve tienen una alta reflectancia (Valor digitalde pxel: de 130 a 255), este rango de reflectancia, es til para diferenciar las superficies de hielo y nieve, deotro tipo de coberturas como: roca desnuda, suelo pedregoso, vegetacin y lagos.Posteriormente se realiza una identificacin y clasificacin basada en los rangos de respuesta espectral.

Figura 4.11: Fotografa area resti tuida del vuelo de 2008

Para la cuantificacin de las reas de las superficies glaciares, una vez realizada la separacin espectral, lanueva imagen en formato raster es transformada a formato vectorial a fin de obtener polgonos cerrados enformato de formas shape.A partir de un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) es posible cuantificar el rea de los polgonoscorrespondientes a las superficies glaciares.


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Figura 4.12: Separacin espectral del Hielo y cuantificacin de rea mediante SIG

4.4 Anlisis multi temporal del retroceso glaciar

Las imgenes utilizadas una vez restituidas digitalmente, ortorectificadas, georeferencias y sometidas a unproceso de tratamiento radiomtrico para la separacin de las superficies de hielo, estas fueron analizadasmutitemporalmente a fin de cuantificar su prdida de superficie.

Las figuras siguientes muestran la secuencia de imgenes, en orden cronolgico, de la prdida de superficie delglaciar de la cuenca Palca.


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Figura 4.11: Cobertura Glaciar Cuenca Palca 1956 - 2008


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Figura 4.14: Prdida de superfic ie glaciar Cuenca Palca 1956 - 2008

Figura 4.15: Tendencia de evolucin de las superficies glaciares, cuenca Palca

Prdida de areas glaciares Cuenca Palca

Periodo 1956 - 2008

1.30

1.35

1.40

1.45

1.50

1.55

1.60

1.65

1.70

1.75

1.80

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Ao

Area(Km

2)


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Tabla 4.3: Superficies glaciares de la Cuenca Palca

Ao Area km2

1956 1.75

1975 1.74

1983 1.70

1987 1.64

2000 1.45

2008 1.40

El anlisis multitemporal pone en evidencia que de forma similar la mayor parte de los glaciarestropicales en Amrica del Sur, el glaciar de la cuenca Palca ha incrementado su proporcin de

derretimiento a mediados de los aos 1970 en respuesta a los importantes cambios globales actuales,as como a la aparicin cada vez mas recurrente e intensa de los fenmenos El Nio.

4.5 Determinacin de la tasa de derretimiento del glaciar de la cuenca Palca

La tasa de derretimiento de un glaciar no se manifiesta nicamente en trminos de prdida desuperficie glaciar sino principalmente en trminos de masa del glaciar. Para tal efecto es necesariocalcular el denominado Balance de Masa Glaciar. Sin embargo este ltimo clculo no es sencilloy requiere un monitoreo contnuo del glacial en trminos de de variaciones del espesor de glaciara lo largo del ao hidrolgico.Para poder realizar esta medicin es necesario equipar el glaciar con las denominadas estacas

glaciolgicas o balizas. A su vez es necesario hacer una cuantificacin de la acumulacin en laparte alta del glaciar a travs de pozos, a fin de cuantificar los espesores acumulados yrelacionarlos a un equivalente de lmina de agua a travs de mediciones de densidad del hielo yla nieve.No obstante es importante tener al menos un orden de magnitud de lo que ha sucedi en elpasado. Esta aproximacin puede ser realizada en base a la reconstruccin de las variaciones deespesor en base al anlisis de estereomodelos obtenidos por tcnicas fotogramtricas. Se tienesin embargo la dificultad de poder encontrar vuelos que tengan la escala suficientemente adecuadatomando en cuenta que las variaciones de espesor en los glaciares de nuestra regin son por logeneral del orden submtrico a lo largo de un ao.

Otra de las dificultades que se presenta es la incompatibilidad de escalas entre dos vuelosfotogramtricos, ya que estos son realizados para diferentes usos y por lo tanto no tienen el mismopropsito y consecuentemente no tienen la misma escala ni la misma direccin de vuelo.

Para este estudio se ha realizado un vuelo fotogramtrico el ao 2008 a fin de contar con una lneabase que servir de referencia para los vuelos futuros.No obstante a limitaciones explicadas, se ha realizado una aproximacin bastante gruesa en laperspectiva de determinar una variacin de prdida de espesores y consecuentemente estableceruna idea de la tasa de derretimiento del glaciar. Para ello se ha utilizado el vuelo fotogramtrico de1983.Se han aprovechado los Modelos Digitales de Elevacin obtenidos a partir de la restitucin de lasfotografas areas utilizadas.El clculo consiste en la determinacin de las diferencias de cota entre puntos homlogos de cadapxel de las superficies de referencia. En este caso la superficie de referencia superior es la de1983 y la referencia inferior de la de 2008.


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Las figuras siguientes muestran los dos modelos digitales de elevacin utilizados para el clculo.

Figura 4.16: Modelos digitales de elevacin del Glaciar Palca para 1983 y 2008

Se debe tomar en cuenta que un glaciar est constituido principalmente de dos partes: La zona deacumulacin, en la cual se produce una ganancia y recarga de masa durantes la poca deprecipitaciones, y la Zona de Ablacin, en la cual se producen las prdidas de masa producto de lafusin. Esta zona de prdida o zona de ablacin se encuentra en la parte baja hacia el frente del

glaciar. Es por lo tanto esta zona la ms sensible a los cambios morfomtricos de su superficie. Ellmite entre ambas zonas de la denominada Linea Altitudinal de Equilibrio o ELA (en sus siglas eningls).

Figura 4.17: Componentes de un glaciar

Zona de Acumulacin

Linea de Equilibrio

(ELA)

Zona de Ablacin

Zona de Acumulacin

Linea de Equilibrio

(ELA)

Zona de Ablacin


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4.5.1 Determinacin de la prdida de espesores del frente glaciar

En base a los Modelos Digitales de Elevacin de la superficie glaciar de los aos 1983 y 2008 serealiz un clculo de las diferencias de cota entre las dos superficies, habiendo logrado constituirun mapa de pr

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