Interpretación de:
Estimation of soil moisture of a high Andean wetland ecosystem (Bofedal) with geo-radar data and In-Situ measurements, Ayacucho - Peru
https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2024.06.003Moncada, W., Pereda, A., Masías, M., Lagos, M., Portal-Quicaña, E., Aldana, C., Saavedra, Y., Saavedra, E., 2025: Estimation of soil moisture of a high Andean wetland ecosystem (Bofedal) with geo-radar data and In-Situ measurements, Ayacucho - Peru, International Soil and Water Conservation Research, 13, 122-133, https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2024.06.003
Intérprete
Acuña Vasquez Monica
Fecha de interpretación
19/11/2025
Revisor
Calderon Martha S.
Resultados y conclusiones
Los bofedales altoandinos son ecosistemas cruciales para la recarga de acuíferos, la regulación hídrica y la conservación de biodiversidad. Sin embargo, en la actualidad se encuentran amenazados, por el sobrepastoreo, la degradación y los efectos del cambio climático. En ese sentido el objetivo de este estudio es validar la humedad del subsuelo en bofedales, estimada a partir de datos de georradar (GPR) de tipo Gepard y basada en mediciones in situ con el medidor de humedad (SMM) de tipo FieldScout TDR-350 a lo largo de 4 transectos (T1, T2, T3, T4) en la microcuenca Apacheta, Ayacucho, Perú. En el T1, se identificaron 401 puntos con bolsas de agua (DP entre 70–80), equivalentes al 22,9 % del volumen estudiado, mientras que la humedad saturada representó el 1,14 %, este transecto mostró el mayor porcentaje de humedad del suelo (47,85 %). En el T2, se registraron 406 puntos con acumulación de agua (20,3 % del volumen), con un contenido de humedad del 46,6 %. El T3 no presentó bolsas de agua ni humedad saturada, clasificándose como suelo seco, probablemente por tener el nivel freático a mayor profundidad, y su humedad superficial fue de 40,8 %. En el T4, se detectaron pocas bolsas de agua (0,72 %), pero sí humedad saturada (12,3 % del volumen), obteniendo el porcentaje de humedad más bajo (31,45 %), posiblemente por su mayor altitud. La correlación entre la DP calculada por GPR y los valores de humedad medidos in situ fue muy alta en todos los transectos, con coeficientes de determinación superiores a 0,80, lo que confirma una fuerte relación entre ambas técnicas. Asimismo, el índice Kappa (0,763; 87,5 % de concordancia) validó que los valores de DP estimados reflejan adecuadamente la humedad real medida en campo. En conjunto, los resultados demuestran variabilidad espacial del contenido de agua entre los transectos, evidencian la capacidad del GPR para identificar zonas húmedas y bolsas de agua, y respaldan su eficacia como método no invasivo para estimar humedad subsuperficial en bofedales.
Metodología y datos
El estudio se realizó en un bofedal de la microcuenca Apacheta (Ayacucho, Perú), donde se trazaron cuatro transectos (T1, T2, T3, T4) siguiendo la dirección del flujo superficial. Para estimar la humedad del subsuelo se adquirieron datos el 4 de agosto de 2022 usando un georradar Gepard GPR, configurado con un analizador de redes vectoriales y antena monoestática de banda ultraancha (200–2000 MHz), situada a 5 cm sobre el suelo; el sistema registró, a lo largo de los transectos, la amplitud de la onda electromagnética reflejada, que luego se convirtió en permitividad dieléctrica relativa (DP) mediante ecuaciones basadas en el coeficiente de reflexión. Estos valores de DP se compararon con rangos teóricos para distintas texturas de suelo y se usaron para identificar suelo seco, suelo húmedo y bolsas de agua. Asimismo, se realizaron mediciones in situ de humedad del suelo con el FieldScout TDR-350 en 8 puntos por transecto (cada 2,5 m), hasta 24 cm de profundidad, obteniendo el porcentaje de humedad (%SM) correspondiente al horizonte superficial (A). Luego se estableció la relación entre DP y %SM mediante rangos de clasificación conjuntos, se evaluó la asociación estadística entre ambas variables con el coeficiente de determinación R², y finalmente se midió el grado de concordancia entre los dos métodos (GPR vs. TDR-350) aplicando el índice Kappa de Cohen, contrastando las hipótesis de ausencia o presencia de buena concordancia para validar el uso del GPR como técnica no invasiva para estimar la humedad en suelos de bofedal.
Limitaciones de la investigación
Una de las limitaciones principales es que la profundidad analizada es reducida, ya que el método se aplicó únicamente hasta 24 cm del subsuelo, porque esa es la profundidad máxima que puede medir el sensor SMM FieldScout TDR-350. Esto impide generalizar los resultados hacia niveles más profundos del bofedal, donde podrían encontrarse otras capas de humedad, estratigrafías y niveles freáticos aún no evaluados. En segundo lugar, se señala como limitación el tamaño de muestra, ya que el análisis se realizó únicamente en cuatro transectos, lo cual, si bien permitió detectar diferencias significativas entre ellos, podría ampliarse en estudios futuros para obtener resultados más robustos y representativos del ecosistema. Otra limitación es que se utilizó un instrumento para validar la humedad del suelo (el SMM), lo que restringe la capacidad de contrastar los valores obtenidos a mayor profundidad o verificar la continuidad de las capas detectadas con el GPR. Por último, el estudio reconoce dificultades inherentes al método de interpretación de radargramas, debido a posibles errores asociados a la visibilidad de texturas, señales interferidas o limitaciones en la sensibilidad del GPR para distinguir capas con diferentes composiciones en determinadas condiciones.
Recomendaciones
Trabajar únicamente con cuatro transectos limita la representatividad espacial. Se sugiere incluir nuevos transectos en distintas zonas del bofedal (altas, medias y bajas), así como aumentar el número de puntos muestreados, para capturar mejor la variabilidad de humedad y composición del suelo.
Adaptación: Agua
Mitigación: Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura
Escala: Distrital
Ámbito geográfico: Microcuenca Apacheta,Ayacucho ,Perú
Palabras clave: Microcuenca , GPR , Medidor de humedad , Permitividad dieléctrica, Bofedal
Cita de la interpretación
Acuña Vasquez, Monica, 2025: Interpretación de Moncada et al. (2025, doi:10.1016/j.iswcr.2024.06.003), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/a063dfc5-7d36-483e-b8b3-083ca1a4e370