Radar Satelital en la Agricultura

En la hacienda San Isidro, Pedro, un ingeniero agrónomo con años de experiencia en frutales, enfrentaba un desafío crítico.

Las lluvias eran cada vez más escasas y el pozo que abastecía su sistema de riego mostraba signos de agotamiento.

La perforación de nuevos pozos era una opción costosa e incierta. Con cada intento fallido, la rentabilidad de su operación se veía amenazada.

Desesperado por una solución más precisa, Pedro consultó con un equipo de especialistas en teledetección.

Le hablaron del radar de apertura sintética (SAR), una tecnología satelital revolucionaria capaz de identificar fuentes de agua subterránea con una precisión sin precedentes.

Intrigado pero escéptico, Pedro decidió intentarlo.

Métodos Tradicionales de Exploración de Agua y sus Desafíos

Hasta ese momento, la exploración de agua en la zona se basaba en:

• Perforaciones exploratorias: Costosas y con una baja tasa de éxito.

• Prospección geofísica: Métodos como la resistividad eléctrica, útiles pero limitados por la necesidad de acceso al terreno y la profundidad de alcance.

• Conocimiento empírico: Técnicas basadas en la experiencia de agricultores y geólogos locales, muchas veces poco fiables.

Cada opción presentaba dificultades: altos costos, falta de precisión y dependencia de factores externos.

Pedro sabía que necesitaba algo más avanzado para tomar una decisión informada.

Cómo el Radar de Apertura Sintética (SAR) Cambia el Paradigma

👉 Nota: "El radar SAR funciona de manera similar a un eco: envía ondas hacia el suelo y mide cómo estas rebotan. Cuando el suelo está seco, la señal se refleja de manera distinta a cuando hay humedad presente, permitiendo identificar posibles fuentes de agua subterránea."

Limitaciones del SAR

Si bien la tecnología SAR ha demostrado ser una herramienta poderosa para la detección de humedad del suelo y posibles acuíferos, también presenta algunas limitaciones:

• En suelos arcillosos o con alta salinidad, la penetración puede ser menor.

• SAR detecta variaciones en la humedad del suelo, pero no siempre puede diferenciar entre humedad superficial y la presencia real de un acuífero.

• Necesita calibración con datos de campo para mejorar la precisión.

El equipo de teledetección procesó imágenes obtenidas por el satélite Sentinel-1, parte del programa Copernicus de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Sentinel-1 es una misión de radar de apertura sintética (SAR) que opera en la banda C y permite obtener imágenes de alta resolución sin importar las condiciones meteorológicas o de iluminación.

👉 Nota: "Los datos SAR están disponibles gratuitamente a través del portal Copernicus Open Access Hub, aunque su interpretación requiere conocimientos técnicos avanzados en teledetección."

Gracias a su capacidad de penetración en la superficie terrestre, es ideal para la detección de humedad del suelo, estructuras subterráneas y seguimiento de cambios hidrológicos.

A diferencia de las imágenes ópticas, este radar emite señales de microondas que penetran la superficie terrestre y retornan información sobre la humedad y las estructuras subterráneas.

El procesamiento de los datos SAR implica la corrección geométrica de las imágenes, la eliminación de ruido y la aplicación de algoritmos de clasificación supervisada para identificar patrones de humedad en el subsuelo.

En este caso, el equipo utilizó modelos de aprendizaje automático entrenados con datos de perforaciones previas para mejorar la precisión del análisis.

Principios técnicos clave del SAR:

• Retrodispersión de microondas: La cantidad de energía reflejada indica diferencias en la humedad del suelo y la estructura geológica.

• Penetración del suelo: En suelos secos, las microondas pueden alcanzar profundidades de hasta 150 metros.

• Análisis multitemporal: Comparando imágenes de distintas fechas, se identifican cambios en la disponibilidad de agua.

• Combinación con otras fuentes de datos: Integración con información de modelos de elevación digital (DEM) para mejorar la precisión.

• Validación con métodos geofísicos: La resistividad eléctrica es una práctica recomendada para mejorar la fiabilidad de la interpretación de los datos SAR.

Tras analizar los datos, se detectó una zona con alta reflectividad a 90 metros de profundidad, indicando la posible presencia de un acuífero.

De la Imagen a la Acción

Pedro decidió perforar en la zona identificada por el análisis SAR. Sin embargo, antes de iniciar la perforación, el equipo de teledetección recomendó realizar una validación en terreno para aumentar la precisión y reducir los riesgos.

Se llevaron a cabo mediciones de resistividad eléctrica, una técnica geofísica que mide la capacidad del subsuelo para conducir electricidad, permitiendo diferenciar entre formaciones rocosas secas y zonas con posible presencia de agua.

Los resultados de la resistividad eléctrica coincidieron con las anomalías detectadas por el radar SAR, confirmando la probabilidad de encontrar un acuífero a una profundidad cercana a los 90 metros.

Con esta doble validación, Pedro decidió seguir adelante con la perforación.

Tras días de trabajo y con la tensión en aumento, finalmente el agua comenzó a brotar. Había encontrado un acuífero viable con una inversión mucho menor de lo esperado.

5. El Futuro del SAR en la Agricultura

El uso del radar SAR en la agricultura está en constante evolución. Se espera:

• Mayor resolución y precisión con nuevos sensores satelitales.

• Integración con inteligencia artificial para mejorar la interpretación de datos.

• Accesibilidad para pequeños productores mediante plataformas digitales.

• Un papel clave en el monitoreo del cambio climático y su impacto en los recursos hídricos.

Así SAR cambiará en los próximos años la manera en que los agricultores pueden gestionar el agua subterránea.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl