Estimación de la eficiencia del uso de la radiación en bosques mediterráneos a partir de datos MODIS: uso del Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI)

Abstract

Muchos de los modelos actuales para estimar la productividad primaria bruta (PPB) de los ecosistemas terrestres dependen de la eficiencia del uso de la radiación (EUR), el cociente entre el CO2 absorbido y la radiación absorbida. Una metodología para estimar la EUR a partir de datos satelitales independizaría a las estimaciones de productividad primaria de los datos climáticos hasta ahora usados para estimar la EUR. En este trabajo mostramos que los bosques mediterráneos presentan muy leves cambios estacionales de los índices de vegetación, indicadores de biomasa verde y, por el contrario, grandes cambios estacionales en la absorción de CO2. El Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI), calculado a partir de la reflectancia obtenida con el sensor MODIS, presentó una alta correlación con la variabilidad estacional de la EUR estimada a escala de ecosistema con técnicas de covarianza turbulenta en dos bosques mediterráneos, a lo largo de cinco años. Estos resultados nos muestran que es posible estimar la variabilidad temporal de la EUR utilizando el PRI y mejorar las estimaciones de la absorción de carbono. Este avance conceptual y tecnológico evita así la necesidad de realizar supuestos sobre las variaciones de la EUR y la relación con sus controles climáticos.

Many of the current models to estimate gross primary productivity (GPP) of terrestrial ecosystems depend on the radiation use efficiency (RUE), the ratio between absorbed CO2 and absorbed radiation. A methodology for estimating the RUE from satellite data would make estimates of primary productivity independent of climate data so far used to estimate the RUE. This study showed that the Mediterranean forests present very mild seasonal changes in their vegetation indices, indicators of green biomass and, by contrast, large seasonal changes in absorbed CO2. The Photochemical Reflectance Index (PRI), calculated from the surface reflectance obtained by the MODIS sensor, presented a high correlation with the seasonal variability of the RUE estimated at ecosystem scale with eddy covariance techniques at two Mediterranean forests, along five years. These results showed that it is possible to estimate the temporal variability of RUE using the PRI and to improve the estimates of carbon absorption. This conceptual and technological improvement avoids the need to make assumptions about changes in the EUR and its relation to climate controls.