Estimación de Pérdidas de Cosechas en el Marco de Sendai

El Marco de Sendai para la Reducción del Riesgo de Desastres (SFDRR, por sus siglas en inglés) reconoce la utilidad de hacer un seguimiento de las pérdidas provocadas por los peligros naturales para evaluar los efectos que los esfuerzos de reducción del riesgo de desastres puestos en marcha están teniendo con el paso del tiempo. Las Orientaciones Técnicas para el Seguimiento y la Presentación de Informes sobre los Avances en la Consecución de los Objetivos Mundiales del Marco de Sendai para la Reducción del Riesgo de Desastres proporcionan información sobre los indicadores que deben utilizarse para hacer un seguimiento de dichas pérdidas.

Las pérdidas e impactos en el sector agrícola son consideradas en esta Orientación Técnica y abarcan las pérdidas directas en los cultivos y los impactos en términos del número de personas afectadas por los desastres naturales que también se dedican directamente a las actividades agrícolas. Las pérdidas económicas tienen un impacto directo en el producto interior bruto de cualquier país y la Orientación Técnica hace referencia a la evaluación de las pérdidas monetarias de los cultivos agrícolas a través del indicador C2C:
 

C2C   =   Loss in annual crop stocks           +

               Loss in perennial crop stock         +

               Annual crop production loss        +

               Perennial crop production loss    +

               Crop assets loss

 

¿Cómo puede contribuir la observación de la Tierra?

Las herramientas de observación de la Tierra pueden utilizarse para rastrear el alcance geográfico de las sequías en cultivos anuales y perennes utilizando indicadores como el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) o el Índice de Vegetación Mejorado (EVI). El NDVI se extrae de imágenes ópticas de satélite típicas que incluyen bandas rojas e infrarrojas cercanas. El EVI se extrae de imágenes ópticas de satélite que pueden incluir la banda azul además de las bandas roja e infrarroja cercana. La incorporación del uso de la banda azul ayuda a gestionar los efectos del polvo atmosférico, los aerosoles, la reflexión del suelo bajo la vegetación y la saturación de clorofila.

Tanto el NDVI como el EVI evalúan los efectos de las sequías en los cultivos comparando la relación entre la cantidad de luz reflejada en las bandas roja e infrarroja cercana del espectro. 

Para utilizar estos indicadores en la evaluación de las pérdidas de cultivos, es necesario realizar calibraciones sobre el terreno de los distintos tipos de cultivos que se van a estimar, de modo que los valores numéricos del NDVI o del EVI se relacionen con el grado de pérdidas específicas de los cultivos.

El enfoque propuesto por EvIDENz

The EvIDENz procedure goes one step further in the use of such vegetation indices to improve the assessment of the effects of droughts on crops. The EvIDENz procedure incorporates the use of a comparative drought index, meaning it compares the intensity of droughts on crops in a specific year with the intensity of droughts in a long time series such as the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) vegetation data products starting in the middle of the year 2000.

El procedimiento EvIDENz va un paso más allá en el uso de dichos índices de vegetación para mejorar la evaluación de los efectos de las sequías sobre los cultivos. Este procedimiento incorpora el uso de un índice comparativo de sequía, lo que significa que compara la intensidad de las sequías sobre los cultivos en un año concreto con la intensidad de las sequías en una serie temporal larga, como los productos de datos de vegetación del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) a partir de mediados del año 2000.

El procedimiento EvIDENz hace uso del Índice de Estado de la Vegetación (VCI) desarrollado por Kogan en 1998, que compara el valor específico del EVI en un año concreto con los valores del EVI de todos los demás años entre 2001 y el presente.

Al igual que en el caso de la utilización del NDVI o del EVI, el uso del VCI requiere una calibración con datos in situ sobre pérdidas de cultivos sobre una base anual.

A falta de datos sobre las pérdidas de cultivos a lo largo de los años, Kogan elaboró una clasificación de la gravedad de la sequía utilizando el valor del VCI para cada región de un país o provincia.

En el procedimiento EvIDENz se parte del supuesto de que habrá una pérdida total de cultivos cuando se produzca una sequía extrema (valores del VCI inferiores a 10 unidades). Además, se asume que los cultivos resultan dañados pero no destruidos cuando los valores del VCI oscilan entre 10 y 40 unidades.

Un refinamiento adicional sugerido por el proyecto EvIDENz consiste en incorporar -para cada tipo de cultivo- información sobre su fenología y el periodo de tiempo en el que se manifestó la sequía con respecto a la fenología.

Es bien sabido que una sequía tiene menos efectos sobre el rendimiento de los cultivos si la sequía se manifiesta hacia el final de la temporada de cultivo, y tiene mayores impactos durante el inicio o el pico de la temporada.

El procedimiento EvIDENz propone un enfoque holístico para el cálculo de la clasificación del índice de sequía a partir de una combinación lineal de los valores del EVI y la manifestación temporal de la sequía relacionada con la fenología de cultivos específicos antes de calcular el VCI.

La combinación lineal propuesta por el procedimiento EvIDENz consiste en:

  • Asignar un valor relativo de 5 unidades si la sequía tiene lugar al inicio de la temporada
  • Asignar un valor relativo de 7 unidades si la sequía tiene lugar durante el pico de la temporada
  • Asignar un valor de 1 unidad si la sequía tiene lugar al final de la temporada.

El cálculo ponderado del VCI se realiza para cada píxel de la siguiente manera:

El procedimiento EviDENz incluiría los siguientes pasos:

  • Extraer la información del EVI de todos los años desde mediados de 2000, en un intervalo de 16 días.
  • Extraer información sobre la localización geográfica y la extensión de cada tipo de cultivo.
  • Extraer información sobre el rendimiento de cada tipo de cultivo por hectárea y el precio comercial del cultivo.
  • Extraer información sobre la fenología de cada tipo de cultivo
  • Extraer la información sobre la manifestación temporal de la sequía y su duración en relación con el tipo de cultivo
  • Estimar el VCI utilizando la combinación lineal ponderada
  • Para cada tipo de cultivo, utilizar los rangos sugeridos del valor del VCI para estimar los impactos de la sequía en cada tipo de cultivo.
  • Combinar esta información para extraer el número de cultivos dañados o perdidos y, por último, las pérdidas económicas.
  • Incorporar este resultado en el indicador C2C propuesto en el SFDRR

Limitaciones y cuestiones críticas a tener en cuenta al utilizar este procedimiento:

  • El procedimiento no debe utilizarse en zonas en las que el uso de irrigación es permanente, ya que los valores del VCI pueden no adaptarse bien al grado de daños o pérdidas.
  • Teniendo en cuenta el hecho de que el NDVI, el EVI y, por lo tanto, el VCI se basan en imágenes ópticas obtenidas por satélite, es importante evaluar el grado de nubosidad durante todo el ciclo de cultivo y a lo largo de muchos años para estar seguros de que la presencia de nubes no interfiere en el cálculo del VCI.
  • El procedimiento debe emplearse con cuidado en caso de que haya rotación de cultivos a lo largo de los años o cambios en los cultivos en regiones geográficas específicas, ya que esto introducirá errores en el cálculo del VCI.
  • El procedimiento no debe utilizarse en técnicas agrícolas como los cultivos intercalados, los cultivos mixtos y los cultivos revueltos que impliquen el cultivo de dos o más cultivos en proximidad debido a los grandes píxeles del MODIS y a las incertidumbres del cultivo que ocupa un área de píxeles de 250m x 250m.