Dinámica hidroecológica de un humedal costero del Pacífico sur: análisis multitemporal de las Lagunas de Mejía (provincia de Islay, Arequipa, Perú) mediante teledetección

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máster tuvo como objetivo evaluar la dinámica ambiental y paisajística del humedal Lagunas de Mejía, ubicado en la provincia de Islay, departamento de Arequipa, Perú, mediante un enfoque integrado basado en teledetección, análisis multitemporal, sistemas de información geográfica (SIG) e interpretación de variables climáticas. La investigación se desarrolló con la finalidad de identificar transformaciones en la cobertura superficial del humedal, analizar su evolución espacio-temporal y determinar su nivel de vulnerabilidad frente a la variabilidad climática y las presiones antrópicas del entorno. La metodología aplicada se estructuró en varias fases complementarias. En primer lugar, se realizó la delimitación y caracterización del área de estudio a partir de cartografía base, revisión documental e interpretación espacial del sistema lagunar y su zona de influencia. Posteriormente, se efectuó un análisis multitemporal mediante imágenes satelitales de libre acceso, las cuales fueron procesadas y clasificadas con el fin de identificar cambios en las principales coberturas del humedal, tales como cuerpos de agua, vegetación hidrófila, superficies expuestas y áreas intervenidas. De forma complementaria, se calcularon índices espectrales orientados a evaluar el comportamiento de la vegetación y la humedad superficial, permitiendo una lectura más detallada de la respuesta biofísica del ecosistema. Finalmente, se integraron variables climáticas históricas para contextualizar la evolución del humedal en relación con la variabilidad ambiental regional. Los resultados obtenidos evidenciaron que Lagunas de Mejía ha experimentado modificaciones relevantes en su configuración espacial y ecológica, observándose variaciones en la extensión y distribución de cuerpos de agua y coberturas vegetales asociadas al humedal. Asimismo, se identificaron procesos de fragmentación del paisaje, pérdida de continuidad ecológica en sectores periféricos y fluctuaciones en la humedad superficial, lo que refleja una alta sensibilidad del ecosistema frente a alteraciones hidrológicas y climáticas. Los índices espectrales aplicados permitieron corroborar cambios en el vigor de la vegetación y en la dinámica hídrica del humedal, especialmente en zonas de transición y áreas con mayor exposición a presiones externas. A partir del análisis desarrollado, se concluye que Lagunas de Mejía constituye un ecosistema de elevada fragilidad ambiental, cuya evolución reciente responde a la interacción entre factores climáticos, hidrológicos y territoriales. En este sentido, el estudio demuestra la utilidad del análisis geoespacial y multitemporal como herramienta para el monitoreo de humedales costeros y aporta una base técnica para fortalecer estrategias de conservación, seguimiento ambiental y gestión adaptativa frente a escenarios de cambio climático y transformación del paisaje.

[EN] This Master's thesis aimed to evaluate the environmental and landscape dynamics of the Lagunas de Mejía wetland, located in the province of Islay, department of Arequipa, Peru, using an integrated approach based on remote sensing, multi-temporal analysis, geographic information systems (GIS), and interpretation of climatic variables. The research was conducted to identify changes in the wetland's surface cover, analyze its spatio-temporal evolution, and determine its level of vulnerability to climate variability and anthropogenic pressures in the surrounding environment. The methodology applied was structured in several complementary phases. First, the study area was delimited and characterized using baseline cartography, a review of existing literature, and spatial interpretation of the lagoon system and its area of influence. Subsequently, a multitemporal analysis was conducted using freely available satellite imagery, which was processed and classified to identify changes in the main wetland features, such as water bodies, hydrophytic vegetation, exposed surfaces, and disturbed areas. Additionally, spectral indices were calculated to assess vegetation behavior and surface moisture, allowing for a more detailed understanding of the ecosystem's biophysical response. Finally, historical climate variables were integrated to contextualize the wetland's evolution in relation to regional environmental variability. The results showed that Lagunas de Mejía has undergone significant changes in its spatial and ecological configuration, with variations observed in the extent and distribution of water bodies and vegetation cover associated with the wetland. Furthermore, processes of landscape fragmentation, loss of ecological continuity in peripheral areas, and fluctuations in surface moisture were identified, reflecting the ecosystem's high sensitivity to hydrological and climatic alterations. The applied spectral indices confirmed changes in vegetation vigor and the wetland's water dynamics, especially in transition zones and areas more exposed to external pressures. Based on the analysis, it is concluded that Lagunas de Mejía is an ecosystem of high environmental fragility, whose recent evolution is a result of the interaction between climatic, hydrological, and territorial factors. In this sense, the study demonstrates the usefulness of geospatial and multitemporal analysis as a tool for monitoring coastal wetlands and provides a technical basis for strengthening conservation strategies, environmental monitoring, and adaptive management in the face of climate change and landscape transformation.