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TÍTULO: La percepción remota en la determinación del indicador de productividad primaria en ecosistemas costeros de Cuba

ACRÓNIMO: Clorofila_SAT

JEFE DEL PROYECTO:

Dr.C. Alain Muñoz Caravaca, Investigador, Grupo de Modelación y Geomática, Departamento de Gestión e Ingienería Ambiental
Grado y Categoría Científica y/o Docente: Doctor en Ciencias Técnicas: Ingeniería Química, Investigador Titular

CLASIFICACION DEL PROYECTO: Proyecto de Investigación y Desarrollo (I+D), Investigación Aplicada

DURACIÓN: 3 año (Fecha de inicio: Enero/2024 Fecha terminación: Diciembre/2026)

RESUMEN DEL PROYECTO:

La producción primaria es un proceso clave para la sustentabilidad de los ecosistemas costeros y más importante aún, en las aguas costeras utilizadas para mantener alta productividad de recursos, incluyendo las bahías semicerradas que representan una de las características geográficas más comunes y antropizadas en la zona costera cubana. Las floraciones de algas o microalgas pueden desencadenarse por causas antropicas o naturales, y en muchos ambientes experimentan episodios de aumento rápido de la biomasa (floraciones), ya sea como eventos estacionales recurrentes o como fenómenos de mayor frecuencia. La vulnerabilidad de los sistemas costeros y estuarinos está en aumento frente al incremento de los forzamientos naturales como el calentamiento global; y antropogénicos, como la sobreexplotación de la zona costera y los recursos marinos. Cada vez son más frecuente las floraciones algales, y entre ellas la presencia de algas nocivas que causan daños ecológicos y económicos significativos a estos ecosistemas y a la salud humana.

Los métodos utilizados tradicionalmente de mediciones directas de la productividad primaria en el tiempo y espacio son tareas bastante laboriosas y complejas, lo que los vuelve poco prácticos para la evaluación de la calidad ambiental y salud del ecosistema. Los métodos de teledetección están demostrando ser indispensables para este propósito. Estos suelen ser alternativas más eficiente y rentable para los usuarios, ya que permite el muestreo sinóptico a escala de cuenca, regional y local con una alta frecuencia de tiempo.
Cuba está comprometida internacionalmente con la Agenda 2030 y los Objetivos de Desarrollo Sostenible, y ello se refrenda en su Plan Nacional de Desarrollo al 2030 y los programas nacionales de ciencia e innovación en todas las esferas de la economía y la sociedad.

En correspondencia con los objetivos del programa sectorial de ciencias “Tecnologías de aplicaciones nucleares, el láser, la óptica y la ultrasónica para producir y generalizar bienes y servicios”, gestionado por la Agencia de Energía Nuclear y Tecnologías de Avanzadas”, (AENTA), se propone esta propuesta de proyecto titulado “La percepción remota en la determinación del indicador de productividad primaria en ecosistemas costeros de Cuba”. Clorofila_SAT, es el acrónimo de esta iniciativa, que tiene como objetivo proponer un modelo empírico de clorofila-a, utilizando datos in situ, en atención a la metodología UNESCO para el indicador ODS 14.1.1 Eutrofización, en su nivel 1. En el proyecto también determinará la existencia de una ventana óptima de la productividad primaria, que sustente la salud óptima del ecosistema estuarino Bahía de Cienfuegos como caso de estudio.

Este proyecto apoya la implementación de los proyectos nacionales y regionales que lidera el CEAC en la región de Latinoamérica y el Caribe actualmente y en el nuevo ciclo 2024 – 2027.

PROBLEMAS A RESOLVER:

Con este proyecto se ensayará la respuesta nacional al Objetivo de Desarrollo Sostenible 14 Vida Submarina, en su indicador 14.1.1 Índice de eutrofización costera y densidad de residuos plásticos flotantes, en cuanto a eutrofización se refiere de manera particular.

Entre los resultados concretos a alcanzar por el proyecto se encuentran:

•   Propuesto un modelo empírico de clorofila-a utilizando datos in situ, en correspondencia con la metodología UNESCO para el indicador ODS 14.1.1 Eutrofización y tomando como caso de estudio bahía de Cienfuegos.
•   Evaluada la variabilidad del índice de clorofila_a en las aguas superficiales de la bahía de Cienfuegos en el período 2002 – 2022.
•   Propuesta metodología para reportar del indicador 14.1.1 Índice de eutrofización costera a partir de la clorofila_a, medida por sensores remotos.

BENEFICIARIOS DIRECTOS:

Entre los principales beneficiarios del proyecto por la aplicación o introducción de los resultados se encuentran:

Sector Comunitario:

• Comunidades asociadas a la bahía de Cienfuegos y el municipio en general por cuanto se aporta un modelo que contribuye a establecer las condiciones límites para las floraciones de algas en el ecosistema y por tanto favorece a la gestión de las cargas contaminantes que llegan a este sistema y deben ser reducidas.

Sector Académico:

•   Universidad de La Habana – Centro de Investigaciones Marinas
•   Universidad Carlos Rafael Rodríguez de Cienfuegos – Centro de Estudios Sociales
•   Universidad Marta Abreu de Las Villas – Facultad Química y Farmacia
•   Universidad de Oriente. CEMZOC

Instituciones:

•   Centro de Ingeniería y Manejo Ambiental de Bahías y Costas (CIMAB)
•   Centro de Investigaciones Marina, Universidad de La Habana (CIM, UH)
•   Agencia de Medio Ambiente del CITMA
•   Instituto de Geografía Tropical (IGT)

CLIENTES o USUARIOS:

Delegación Territorial de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente de Cienfuegos (CITMA)

OBJETIVO GENERAL:

El proyecto tiene como objetivo proponer un modelo empírico de clorofila-a, utilizando datos in situ, en atención a la metodología UNESCO para el indicador ODS 14.1.1 Eutrofización, en su nivel 1 y a partir de la observación remota de la clorofila_a y la medición analítica de la clorofila.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Evaluar la variabilidad del índice de clorofila_a en las aguas superficiales de la bahía de Cienfuegos en el período 2002 – 2021.
2. Determinar la existencia de una ventana óptima de la productividad primaria que sustente la salud óptima del ecosistema bahía de Cienfuegos.
3. Propuesta de metodología para el reporte del indicador 14.1.1 Índice de eutrofización costera a partir de la clorofila_a, medida por sensores remotos.

RESULTADOS:

1. R1. Evaluada la variabilidad del índice de clorofila_a en las aguas superficiales de la bahía de Cienfuegos en el período 2002 – 2021.
2. R2. Determinada la existencia de una ventana óptima de la productividad primaria que sustente la salud óptima del ecosistema bahía de Cienfuegos.
3. R3. Propuesta metodológica para el reporte del indicador 14.1.1 Índice de eutrofización costera a partir de la clorofila_a, medida por sensores remotos.

IMPACTOS:

Impactos Científicos:

• Se ha logrado implementar una metodología de alcance nacional en la determinación de la eutrofización de los ecosistemas marino costeros, empleando sensores ópticos, y respondiendo al nivel primero del indicador del ODS 14 para este fin. Se prevé la publicación de estos resultados en revistas de alto impacto internacional.

Impactos tecnológicos:

• Se ha logrado, a partir del proyecto, implementar y aplicar tecnología de punta para la determinación de variables empleando sensores remotos , la implementación de servidores de alta disponibilidad técnológica, así como el incremento de medios de computo y otros útiles para el desempeño de las actividades planificadas.

Impactos económicos:

• El proyecto incide en la reducción de los costos de ensayos y contribuye a incrementar la resolución espacial y temporal de las mediciones de clorofila_a y sólidos suspendidos, al tiempo que expande las potencialidades del CEAC para la prestación de servicios científico técnicos y otros proyectos de investigación.

Impactos medioambientales:

• Los conocimientos adquiridos a partir del proyecto contribuirán a un mejor diseño de las estrategias y planes de acción en la reducción de las cargas contaminantes que se vierten a la bahía de Cienfuegos. Los mapas generados y la identificación de la variabilidad de la productividad primaria en los últimos 20 años permitirá conocer las dimensiones de la ventana de estabilidad o fuera de esta en el ecosistema, siendo esto una referente nacional único.

PLANIFICACIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LAS ETAPAS DEL PROYECTO:

Etapa	Fecha inicio	Fecha Terminación	Tareas	Instituciones participantes	Recursos Financieros	Recursos Materiales	Resultados	Salidas
1	Feb. 2024	Feb. 2024	Campaña oceanográfica I	CEAC	Transoprte terrestre, marítimo y dietas	Equipo de colecta de muestras	R1	S1
2	Mar 2024	Abr 2024	Diseño rutina RStudio	CEAC		Medios de cómputo y acceso a internet	R2	S2.1
1	May 2024	May 2024	Campaña oceanográfica II	CEAC	Transoprte terrestre, marítimo y dietas	Equipo de colecta de muestras	R1	S1
2	May 2024	Sep 2024	Evaluación de resultados campañas I y II	CEAC		Medios de cómputo y acceso a internet	R2	S2.2
1	Sep 2024	Sep 2024	Campaña oceanográfica III	CEAC	Transoprte terrestre, marítimo y dietas	Equipo de colecta de muestras	R1	S1
3	Abr 2025	Oct 2025	Elaboración salidas 1 y 2	CEAC		Medios de cómputo y acceso a internet	R3	S3.1
3	Abr 2026	Nov 2026	Presentación de la propuesta S3	CEAC	Transporte. Alojamiento	Medios de cómputo y acceso a internet	R3	S3.2