Análisis de la variación de la turbidez a partir de imágenes Sentinel 2 en la bahía de Cartagena – Colombia

Resumen

La calidad del agua de la bahía de Cartagena se ha venido deteriorando producto del aporte de sedimentos del canal del Dique. Los impactos de dichos aportes sobre la calidad del agua de la bahía, se estudian a partir de campañas semestrales, integradas por 11 estaciones de monitoreo, dentro de las cuales se hacen mediciones de sólidos suspendidos totales, que varían entre 13 y 470 mg/l. Esta información es muy útil, sin embargo, se requieren esfuerzos adicionales para conocer la dinámica espacial y temporal de los sólidos en suspensión en la bahía, para lo cual se requeriría realizar campañas de monitoreo más frecuentes y en muchas más estaciones, generándose mayores costos. En ese sentido, para complementar la medición in situ, una alternativa que está resultando cada vez más habitual es la del monitoreo con sensores remotos o teledetección, con la que se obtendría una mayor cantidad de datos, gracias a la posibilidad de ampliar la cobertura espacial y temporal.  En este artículo se presenta el análisis del comportamiento espacial durante el año 2022 de los niveles de turbidez de la bahía de Cartagena-Colombia, usando imágenes Sentinel 2. Para lograr este objetivo, se desarrolló un algoritmo empírico de turbidez que relaciona la reflectancia satelital en la longitud de onda 665 nm y la turbidez del agua. En la calibración del algoritmo se obtuvo un R² de 0.7.  En la validación se obtuvo un R² = 0.83 con un RMSE de 2.72 y un MAPE de 24.93%. Producto de la modelación del comportamiento de la turbidez con imágenes Sentinel 2, se pudo observar la variabilidad estacional de la zona, definida por mayores niveles de turbidez en la época de lluvia, con un promedio en la bahía de 20.4 FNU en el mes de septiembre, en contraste con un promedio de 9.2 FNU en el mes de enero, asociado a la época seca. Estos resultados, permitieron establecer la zona sur de la bahía, como la zona con mayores variaciones de turbidez, con un coeficiente de variación hasta del 67%.