La NASA y STRI unen esfuerzos en Panamá para investigar la estructura de los bosques tropicales utilizando tecnología aérea de vanguardia
Por Rosannette Quesada-Hidalgo
Los bosques tropicales regulan el clima global, producen oxígeno, purifican el agua y proporcionan recursos invaluables para la medicina moderna y la seguridad alimentaria. El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) ha estado identificando y midiendo árboles en bosques tropicales de Panamá como parte de la iniciativa Forest-GEO desde 1980. Por ello, cuando la NASA buscó un lugar en el trópico para estudiar los bosques y su biodiversidad, Panamá fue la elección obvia.
La primera gran campaña de la NASA para estudiar los bosques de Panamá tuvo lugar en febrero de 2025 como parte del proyecto Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean (AVUELO).
La campaña combinó la recolección de datos en campo con observaciones aéreas hiperespectrales obtenidas por una aeronave de la NASA equipada con el sensor de última generación Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer-3 (AVIRIS-3).
Las imágenes resultantes proporcionaron información detallada sobre la composición química de cada píxel, ofreciendo datos sobre la química foliar, la actividad fotosintética y la salud general del bosque. AVIRIS-3 depende de la luz solar reflejada para recolectar datos, por lo que las condiciones de cielo despejado son esenciales para obtener observaciones de alta calidad.
Sin embargo, durante la campaña el equipo enfrentó un desafío inesperado, ya que períodos de nubosidad y lluvia limitaron las oportunidades de recolección de datos.
Para complementar la primera campaña y continuar el proyecto AVUELO, la NASA regresó a Panamá en 2026 con una tecnología diferente: una aeronave equipada con el radar Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR).
A diferencia de los instrumentos ópticos, el radar puede penetrar las nubes y operar independientemente de la luz solar, lo que hace que las condiciones climáticas sean mucho menos restrictivas para la recolección de datos.
Los datos recolectados por UAVSAR proporcionan información valiosa sobre la estructura y la biomasa del bosque, ya que la señal de radar interactúa con la vegetación dependiendo de factores como el tamaño de los árboles, la altura del bosque y el contenido de agua en la vegetación.
Durante ambas campañas, equipos en tierra recopilaron mediciones de árboles y características del bosque dentro de algunas de las áreas sobrevoladas por la aeronave.
Estas observaciones en campo son esenciales para validar e interpretar los datos aéreos. La primera campaña incluyó sitios en la Isla Barro Colorado, el Parque Natural Metropolitano en la Ciudad de Panamá, el proyecto de reforestación Agua Salud de STRI, el Bosque Protector San Lorenzo en Colón, el Parque Summit y otros lugares que representan una variedad de ecosistemas, incluidos manglares, bosques montanos, áreas de reforestación y zonas agrícolas.
La segunda campaña se centró en el Parque Natural Metropolitano, sitios de ForestGEO y ecosistemas de manglar, los cuales son de especial interés porque históricamente han estado subrepresentados dentro de la red de parcelas de medición de ForestGEO, lo que ha generado un vacío importante en nuestra comprensión de la estructura y biomasa forestal en estos ecosistemas clave.
En ambas campañas, un objetivo central fue desarrollar y evaluar modelos mejorados para estudiar la biodiversidad de los bosques tropicales mediante la integración de mediciones en campo con datos de sensores remotos aéreos, y luego escalar estas observaciones a plataformas satelitales. Esto permitirá un monitoreo más efectivo de los bosques tropicales a gran escala y mejorará nuestra comprensión de cómo estos ecosistemas están cambiando con el tiempo.
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Erika Podest, científica panameña en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (NASA JPL), y la científica de STRI Helene Muller-Landau se encuentran entre las principales investigadoras de este proyecto.
La científica de STRI Helene Muller-Landau y Erika Podest, científica panameña en NASA JPL, se encuentran entre las principales investigadoras del proyecto AVUELO.Crédito: Ana Endara
“Ahora tenemos un satélite en órbita que lanzamos recientemente al espacio llamado NISAR”, dijo Podest. “Es un satélite de la NASA que lleva un instrumento de radar similar al sensor UAVSAR que estamos utilizando para la campaña AVUELO. Al vincular estas observaciones aéreas con las mediciones satelitales, podemos escalar lo que aprendemos en Panamá a los bosques tropicales de todo el mundo.”
“Una de las grandes ventajas para la NASA de realizar la campaña aquí en Panamá, en particular por los valiosos aportes de UAVSAR sobre la salud, estructura y biomasa del bosque, es la posibilidad de aprovechar nuestros extensos conjuntos de datos forestales recolectados previamente en campo”, añadió Muller-Landau.
Los científicos y científicas se reunieron tras la recolección de datos de 2026 en la reunión de evaluación posterior a la campaña AVUELO. Allí, estudiantes, investigadores posdoctorales y científicos revisaron los datos recopilados y discutieron futuros análisis para abordar distintos objetivos científicos.
Los participantes representaron a múltiples instituciones, incluyendo NASA Goddard, NASA JPL, STRI, University of Wisconsin-Madison, Montana State University, el European Molecular Biology Lab (EMBL) y el Instituto Nacional de Investigaciones Científicas Avanzadas en Tecnologías de Información y Comunicación (INDICATIC) en Panamá.
Por ejemplo, Nathan Gonçalves, investigador posdoctoral en STRI, presentó resultados preliminares sobre el mapeo de la abundancia de lianas en grandes áreas utilizando datos hiperespectrales de la campaña AVUELO 2025.
Sarah Graves, científica en University of Wisconsin-Madison, también participó en la reunión y discutió oportunidades para apoyar los esfuerzos de la NASA para mapear la diversidad de los ecosistemas tropicales.
Jack Brookshire y su estudiante Tim Gentry, ambos de Montana State University, compartieron ideas sobre cómo integrar sus investigaciones para comprender mejor cómo los datos de sensores remotos pueden aportar al estudio de los ciclos del carbono y el nitrógeno en los ecosistemas tropicales, nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas y el funcionamiento del ecosistema.
“Lo que hace que este esfuerzo sea especialmente significativo es la diversidad de participantes en todas las etapas de sus carreras, desde estudiantes e internos que descubren el trabajo de campo hasta investigadores posdoctorales y científicos experimentados que contribuyen a dar forma al futuro de este trabajo”, señaló Podest.
En conjunto, estos esfuerzos destacan la importancia crítica de los bosques tropicales y el valor de la colaboración entre STRI y la NASA para profundizar nuestra comprensión de estos ecosistemas.
“La mayoría de los datos de campo recopilados hasta ahora en el mundo provienen de ecosistemas templados, boreales o árticos, o de regiones en países desarrollados. Por ello, los trópicos han sido poco muestreados, y esa es una pieza clave que falta, ya que son fundamentales para la biomasa forestal global, el almacenamiento de carbono y la diversidad de especies”, dijo Muller-Land.
Por Rosannette Quesada-Hidalgo
