Remotely sensed albedo allows the identification of two ecosystem states along aridity gradients in Africa

Abstract

La verificación empírica de múltiples estados en zonas áridas es escasa, dificultando el diseño de indicadores para anticipar el inicio de la desertificación. Los indicadores derivados de teledetección de los estados del ecosistema están ganando terreno debido a las posibilidades que ofrecen de aplicarse de manera económica en áreas extensas. El albedo derivado de la teledetección se ha utilizado con frecuencia para monitorear zonas áridas debido a su estrecha relación con el estado del ecosistema y el clima. En este estudio, empleamos un enfoque de sustitución espacio-temporal para evaluar si el albedo (promediado de 2000 a 2016) puede identificar múltiples estados del ecosistema en zonas áridas africanas que abarcan desde el desierto del Sáhara hasta África tropical. Mediante el análisis de clases latentes, descubrimos que el albedo mostró dos estados (bajo y alto; el nivel de corte fue 0.22 en la banda de onda corta). El análisis potencial reveló que el albedo experimentó un aumento abrupto y discontinuo con el aumento de la aridez (1 − [precipitación/evapotranspiración potencial]). Los dos estados de albedo coocurrieron a lo largo de valores de aridez que iban de 0.72 a 0.78, durante los cuales la cobertura vegetal experimentó una disminución rápida y continua de ~90% a ~50%. En valores de aridez de 0.75, el estado de bajo albedo comenzó a mostrar menos atracción que el estado de alto albedo. Las áreas de bajo albedo más allá de este valor de aridez se consideraron como regiones vulnerables donde podrían ocurrir cambios abruptos en el albedo si aumenta la aridez, según lo pronosticado por los modelos actuales de cambio climático. Nuestros hallazgos indican que el albedo derivado de la teledetección puede identificar dos estados del ecosistema en zonas áridas africanas. Respaldan la idoneidad de los índices de albedo para informarnos sobre respuestas discontinuas a la aridez experimentadas por las zonas áridas, que pueden estar vinculadas al inicio de la degradación del suelo.