Evaluación de la evapotranspiración real en la cuenca baja del Río Copiapó mediante satélites ópticos

Abstract

El adecuado monitoreo de la evapotranspiración (ET) en zonas áridas y semi-áridas es clave para la toma de decisiones relacionadas al uso eficiente del recurso hídrico. El presente trabajo evalúa la evapotranspiración real (ETr) en la cuenca baja del Río Copiapó mediante teledetección con datos remotos e información meteorológica. Esto se llevó a cabo utilizando datos de satélites ópticos como Landsat-8 y ECOSTRESS, en complemento con modelos globales de reanálisis meteorológico (ERA5 y GLDAS) e información in situ proveniente de estaciones meteorológicas desde julio de 2019 a febrero de 2020. Se desarrollaron tres métodos para estimar ETr, dos de estos basándose en el modelo Operational Simplified Surface Energy Balance (SSEBop) y utilizando imágenes de Landsat-8 y ECOSTRESS (Landsat-8/SSEBop y ECOSTRESS/SSEBop), y el tercero utilizando un producto de ET de ECOSTRESS (ECOSTRESS/TSEB). Los resultados muestran que ECOSTRESS/SSEBop posee el menor error en relación a los datos in situ con respecto a los demás métodos (RMSE = 0,57 mm/día), demostrándose su efectiva aplicación en el área de estudio en temporadas de invierno, primavera y verano. Estos resultados son importantes para los futuros intentos de mejora en el uso sostenible del agua en la cuenca baja del Río Copiapó, ya que en la actualidad se presentan problemas asociados a la alta demanda del recurso hídrico.

The suitable evapotranspiration (ET) monitoring in arid and semi-arid regions plays a key role for making decisions related to an efficient use of the hydric resource. This work focuses on the evaluation of actual evapotranspiration (ETr) in lower Copiapó basin through remote sensing using optical satellites and meteorological information. This was achieved using optic satellite’s data such as Landsat-8 and ECOSTRESS, in addition with meteorological reanalysis’s global models (ERA5 and GLDAS) and in situ information from meteorological stations from July 2019 to February 2020. Three methods for ETr estimation were developed, two of these based on Operational Simplified Surface Energy Balance (SSEBop) model and using Landsat-8 and ECOSTRESS images (Landsat-8/SSEBop and ECOSTRESS/SSEBop), and the third one using an ECOSTRESS’s ET product (ECOSTRESS/TSEB). The results indicate that ECOSTRESS/SSEBop possess the lower mistake related to the in situ data over the other methods (RMSE = 0,57 mm/day), demonstrating its effective application in the study area on winter, spring and summer seasons. These results are significant for future attempts of improving the sustainable water use in lower Copiapó basin, because nowadays they are problems related to the hydric resource’s high demand.