En los últimos años, el decaimiento forestal está afectando a amplias zonas de España y Europa. La detección de niveles de estrés en bosques ha sido el objeto de numerosos trabajos fundamentados en teledetección, basados principalmente en las relaciones entre parámetros biofísicos e índices de vegetación sensibles a cambios en la estructura, como el NDVI, o índices de vegetación sensibles al contenido en clorofila. Sin embargo, cuando la clorofila o la estructura de la cubierta está afectada por estrés, el daño a la planta ya se ha producido, y su estado fisiológico ya se encuentra comprometido. La detección de estrés en su etapa temprana, normalmente definido como pre-visual, es una información crítica necesaria para la evaluación temprana del estrés.

El Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI, por sus siglas en inglés Photochemical Reflectance Index) es un índice fisiológico sensible al estado de epoxidación de los pigmentos del ciclo de las xantofilas y a la eficiencia fotosintética. El PRI fue propuesto como una diferencia normalizada de la banda de 530 nm, relacionada con la absorción de los pigmentos de las xantofilas, y una franja de referencia localizada a 570 nm. La evaluación del estrés hídrico a escala de dosel a través del PRI es un problema complejo ya que es un índice altamente afectado por las condiciones de luz y estructura.

Figura 1. Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI) calculado a partir de imágenes AHS en tres áreas de estudio con diferentes niveles de estrés hídrico.

Figura 2 (izquierda). Imagen térmica de alta resolución de un bosque de coníferas afectado por estrés hídrico adquirida con el sensor aerotransportado AHS. Figura 3. Imagen térmica de alta resolución de un bosque de coníferas afectado por estrés hídrico adquirida con un vehículo aéreo no tripulado (UAV, Unmaned Aerial Vehicle).

El estrés hídrico también puede ser analizado a través de información térmica. Bajo condiciones de déficit hídrico en la planta, se induce el cierre estomático, reduciéndose la tasa de transpiración y, consecuentemente, se incrementa la temperatura de la hoja. Sin embargo, muy pocas referencias han demostrado con éxito la relación entre temperatura del dosel y estrés hídrico en bosques mediterráneos.

El Treesatlab ha mostrado progresos en la aplicación de imágenes hiperespectrales con alta resolución espacial para la detección temprana de niveles de estrés en coníferas mediterráneas sometidas a decaimiento forestal. Los resultados demuestran la potencial aplicación de datos térmicos y del índice de vegetación PRI obtenido a través de imágenes de alta resolución espacial para detectar estrés hídrico en ambientes forestales.

La detección de estrés hídrico en coníferas mediante imágenes térmicas e índices de vegetación de banda estrecha tiene importantes implicaciones para la detección temprana de estados de decaimiento forestal. Las investigaciones han sido hechas a partir de sensores de alta resolución espacial aerotransportados (AHS, Airborne Hyperspectral System) y adquiridos desde aviones no tripulados (UAV, Unmanned Aerial Vehicle). También se ha llevado a cabo un extenso análisis comparativo de imágenes multiespectrales de banda ancha (QuickBird y Landsat ETM +) versus imágenes hiperespectrales de banda estrecha (Hyperion, CHRIS/Proba).