La pregunta de partida no era cómo medir mejor, sino qué se puede afirmar
cuando no hay datos de campo. El resultado es una guía de trabajo para
estudios cualitativos y semicuantitativos de calidad del agua con teledetección,
aplicada a un embalse de abasto sobre el que existen diez años de imágenes y
ninguna campaña de muestreo coincidente.

Por qué este sitio
Un embalse de abasto de una ciudad grande, en una cuenca urbana. Lo que se
quiere saber es si su estado trófico empeora, dónde empieza a empeorar dentro
del vaso, y con cuánta antelación se nota. Lo que hay disponible son imágenes
Landsat desde 2013.
No hay laboratorio, ni boyas, ni campañas. Eso obliga a cambiar la pregunta: en
lugar de calibrar un modelo contra medidas propias, se aplican modelos ya
publicados y validados por otros autores, se comprueba cuáles son coherentes
entre sí sobre esta agua concreta, y se trabaja con el consenso de los que
sobreviven a esa criba.
Cómo se eligieron los modelos
Se aplicaron diez modelos de regresión de clorofila-a publicados en la
literatura sobre la misma imagen. Dos se descartaron de entrada por producir
valores imposibles: uno da una media de 36 µg/L con máximos de 15 906, y otro
una media de 22 460 µg/L. Un modelo ajustado sobre otra agua puede salirse de
rango en ésta, y eso se ve sin necesidad de medir nada.
De los ocho restantes, el análisis de correlación separa dos familias. Cinco
modelos correlacionan entre sí por encima de 0,94 y describen el mismo
campo; los otros tres forman un grupo aparte. La cifra publicada es la media
de esos cinco, que es lo más parecido a un consenso que se puede construir sin
datos propios.
Para la profundidad del disco de Secchi se adoptaron los modelos de Kloiber, que
son los que mejor se comportan sobre estas aguas.
Sobre las dos variables se calculó además un índice espectral de estado
trófico (WQI), con la clasificación de Carlson como referencia.
Qué salió

- La clorofila-a media de los ocho puntos pasa de 6,64 µg/L en 2013 – 2019 a
8,49 en 2020 – 2024: un 28 % más. La probabilidad de que esa diferencia sea
casualidad es de 0,003.
- El embalse se mantiene mesotrófico en todo el periodo. No cruza el umbral
eutrófico de 20 µg/L en la media, aunque puntos concretos lo superan en
episodios: el máximo individual de la serie es de 28,9 µg/L.
- El valor más bajo de toda la serie es de 4,59 µg/L, en mayo de 2017; el más
alto de la media, 11,87, en agosto de 2021.

- La transparencia baja en el mismo periodo: de 1,19 m a 1,06 m, con una
probabilidad de casualidad de 0,037.
El control que se puede hacer sin campo

Sin muestras de agua no hay validación posible en sentido estricto. Lo que sí
hay es un control interno: clorofila y transparencia son dos magnitudes
físicas que tienen que moverse en sentido contrario, y aquí se estiman con
modelos distintos a partir de bandas distintas.
Correlacionan a r = −0,73 sobre 26 fechas. Más algas, menos transparencia,
con la fuerza que cabría esperar. Eso no demuestra que las cifras absolutas sean
correctas, pero sí que el campo que describen es consistente, que es la
condición mínima para publicar cualquiera de las dos.
Conviene decir también lo que no se encontró: entre los meses de lluvia y
los de seca, la diferencia en estas series de ocho puntos no es significativa
(p = 0,49 en clorofila y 0,45 en Secchi). La estacionalidad que sí se ve en los
mapas es un patrón espacial —qué parte del vaso empeora— y no un cambio en
la media del embalse.
El detalle temporal y el detalle espacial

Para 2023 y principios de 2024 se procesaron todas las imágenes sin nubes,
no dos al año. La secuencia enseña algo que la serie anual esconde: la calidad
cambia de una imagen a la siguiente, en semanas, según el tiempo y según lo que
llegue al embalse. Entre el 18 de enero y el 19 de febrero de 2023 el vaso pasa
de oligotrófico casi entero a mesotrófico en su mitad occidental.
De 2013 a 2022 se procesaron dos imágenes por año, una del periodo lluvioso y
otra del seco. El realce de color es el de cada mapa original, no uno común a
todos: cada panel se lee por dentro —dónde está lo mejor y lo peor de ese
día— y no comparando su color con el del panel de al lado. La fecha de cada
imagen va impresa dentro del propio panel.
Límites de este trabajo
- No hay validación en campo. Las cifras absolutas dependen por completo de
modelos ajustados sobre otras aguas. Lo que este trabajo defiende es la
tendencia y el patrón espacial, no el valor exacto en µg/L.
- El muestreo temporal no es regular: cada fecha es una imagen sin nubes, y hay
huecos de meses. Las medias por periodo lo tienen en cuenta; una tendencia
ajustada por regresión, no.
- La clorofila-a y la profundidad de Secchi son dos parámetros de los muchos que
definen la calidad del agua, y son los dos que tienen actividad óptica clara.
Nitrógeno, fósforo, coliformes o demanda de oxígeno no se miden desde el
satélite.
- El píxel de Landsat es de 30 m: se describe el comportamiento del vaso, no la
lámina junto a una obra de toma.
- El registro de lluvia disponible está incompleto desde 2020, de modo que la
relación entre precipitación y carga no se ha podido establecer con esta
serie.
Qué se entrega
| Producto | Formato |
|---|
| Mapas de clorofila-a, Secchi e índice trófico por fecha | GeoTIFF georreferenciado |
| Series temporales en los puntos de control | CSV |
| Comparación de modelos y matriz de correlación | CSV |
| Informe con la metodología y las comprobaciones | Markdown y PDF |
Fuentes y licencias
- Landsat 8 OLI/TIRS (USGS / NASA). Dominio público.
- Modelos de clorofila-a y de profundidad de Secchi tomados de la literatura
publicada; la selección y el promedio son de este trabajo.
- Índice espectral de estado trófico según Sultana y Dewan (2021), adaptado a
Landsat 8. Clasificación trófica de Carlson (1996) y referencia normativa de
la OCDE (1982).
- Metodología de evaluación según Adjovu et al. (2023) y Gholizadeh et al. (2016).
- Trabajo del Prof. Dr. Héctor Manuel Fernández Núñez, Departamento de
Geociencias, Facultad de Ingeniería Civil, CUJAE, dentro del proyecto
«Aplicaciones de la teledetección al estudio de la variación espacio temporal
de los ecosistemas relacionados con el agua en Cuba».
Aviso
Este documento presenta una estimación por teledetección, no un análisis de
laboratorio. No sustituye la vigilancia sanitaria del agua de abasto ni
constituye una certificación de potabilidad.