Share | 02/01/2022
En colaboración con Judy Daniels de Soil Sage
Con 121.577 pozos distribuidos en aproximadamente 9,5 millones de acres, Colorado representa algo más del 4% de la producción total de crudo de EE.UU. y el 3% de las reservas de crudo económicamente recuperables del país (2,3). También cuenta con la normativa sobre gas natural y petróleo más completa del país. Los operadores deben presentar los permisos para su aprobación antes de iniciar la exploración. Parte de ese proceso de autorización inicial describe las obligaciones de recuperación del emplazamiento una vez clausurado. Cada emplazamiento deberá recuperarse a su estado original o a un uso final del suelo que restaure el sistema edáfico y garantice que la tasa de revegetación objetivo sea de al menos el 80% de la cubierta vegetal original para las tierras autóctonas y de cultivo.
Una vez finalizados los trabajos de regeneración, el organismo estatal de cumplimiento audita la zona utilizando evaluaciones ecológicas tradicionales sobre el terreno, como métodos de muestreo de transectos, cuadrantes y porcentaje de cobertura vegetal. Sin embargo, estos métodos están limitados por el diseño del muestreo y las interpretaciones individuales, y sólo proporcionan información sobre el número y la distribución a lo largo de un área fija. También hay un número limitado de inspectores y miles de explotaciones mineras en todo el estado, lo que crea un cuello de botella y aumenta la necesidad de consultores de recuperación.
La Dra. Judy Daniels, científica geoespacial especializada en suelos y directora ejecutiva de Soil Sage, es una especialista en recuperación que diseña planes de recuperación para zonas de extracción en Colorado. La misión del Dr. Daniels consiste en aliviar estos problemas de cumplimiento integrando la cartografía con drones para proporcionar pruebas cronológicas de la recuperación sostenida de la vegetación a lo largo de la estación. De este modo, puede proporcionar un ahorro de tiempo con una visión aún más holística del proceso de reclamación de lo que es posible con las inspecciones visuales.
El proceso de recuperación comienza con una evaluación del emplazamiento. La evaluación recoge información sobre las condiciones ambientales iniciales del suelo y la vegetación, y las propiedades del paisaje que incluyen elevación, pendiente, curvas de nivel, compactación y características hidrológicas para evaluar los problemas de las aguas pluviales y la erosión. Los datos se recogen mediante sensores montados en drones y muestreos terrestres con GPS. A continuación, la información se procesa, analiza e interpreta en un plan de recuperación. El plan se basa en soluciones medioambientales específicas para cada lugar que pretenden mejorar los procesos de recuperación que fomentan la recuperación del ecosistema. Estas recomendaciones se ajustan a las características ecológicas de los sistemas de suelo y vegetación, permitiendo que el proceso supere el cumplimiento de la normativa estatal para el cierre.
Para obtener una representación completa de la cubierta vegetal tanto en el espacio natural inalterado (referencia de recuperación) como en la zona recuperada, el Dr. Daniels voló un dron Phantom 4 con el sensor CMOS de 1 pulgada emparejado con un RedEdge de la serie MicaSense en la primavera de 2021, y un dron Matrice 300 con el DJI P1 emparejado con un RedEdge-MX de la serie MicaSense en otoño, sobre el lugar de recuperación en el condado de Weld, Colorado.
La clara ventaja de reunir ambos conjuntos de datos simultáneamente resultó ser un elemento decisivo para ahorrar tiempo. Además, la capacidad de calibrar los datos era clave, ya que el lugar se sobrevolaría varias veces y se analizaría el cambio de la vegetación a lo largo del tiempo. El sólido flujo de trabajo de calibración radiométrica mediante el DLS2 y el panel de reflectancia calibrada (CRP) permitió este análisis de series temporales.
Para procesar y analizar los datos multiespectrales se utilizó Drone2Map de Esri. El resultado fue una evaluación de la cubierta vegetal que demostró el porcentaje de cubierta vegetal utilizando los índices NDVI y NDRE. Fue necesario un análisis adicional y un inventario de especies sobre el terreno para definir los tipos de cobertura adecuados, por ejemplo, los parámetros de vegetación frente a los de no vegetación dentro de la extensión de la perturbación. Estos análisis proporcionaron la base para el objetivo de recuperación porcentual de la vegetación.
Las imágenes obtenidas por teledetección permiten realizar análisis frecuentes de la vegetación de todo el emplazamiento para informar al operador y, en última instancia, a los inspectores estatales, de los avances en la recuperación. Esta repetibilidad es importante porque el control de la vegetación debe realizarse con una frecuencia que permita al operador detectar rápidamente problemas como la erosión del suelo, las normas de revegetación y la eficacia de los cultivos, y responder a ellos.
Estos datos se recogieron durante los vuelos de primavera (mayo de 2021) y otoño (agosto de 2021) y muestran la diferencia de vegetación en los dos intervalos de tiempo diferentes. Las imágenes NDVI/NDRE de mayo (Figuras 1-2) indican una cantidad significativa de crecimiento vegetativo tras la húmeda estación primaveral.
El segundo conjunto de datos (figuras 4-5) indica la cobertura vegetal de los meses secos de verano y muestra un valor umbral inferior para la revegetación dentro de la extensión de referencia. Aunque la cobertura vegetal variaba en función de la estación, en ambos casos el lugar cumplía los requisitos reglamentarios para el cierre del permiso.
La secuencia de imágenes temporales indicó que los procesos de recuperación facilitaron una revegetación que superó a la vegetación autóctona dentro de la extensión de referencia. También permitía al operador presentar la solicitud de cierre al regulador estatal una vez finalizado el periodo vegetativo activo.
La capacidad de utilizar el NDVI y el NDRE de este modo permitió a los reguladores estatales aprobar los emplazamientos basándose en los datos, lo que redujo la necesidad de realizar visitas individuales a los emplazamientos. La adopción de este método demostró ser crucial para los sitios que son co-desarrollados con campos agrícolas donde el regulador puede visitar el campo después de la cosecha cuando la cubierta vegetal es inexistente versus varios días antes cuando habría cumplido con la recuperación requerida.
Al final, los datos aéreos captados con la RedEdge-MX fueron muy beneficiosos para supervisar y medir el proceso de recuperación en este emplazamiento. En el futuro, el Dr. Daniels podrá replicar este proceso en miles de centros de todo el estado, ayudando a las empresas a cumplir las leyes reguladoras de forma eficiente y eficaz. A medida que se van aplicando normativas medioambientales más estrictas en diversas zonas geográficas e industrias, la necesidad de este tipo de análisis en profundidad y de informes para las obras de recuperación es cada vez más valiosa.
Referencias
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