Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Detección de potenciales sitios de cría de Aedes albifasciatus (Diptera: Culicidae), en una cuenca hídrica superficial de un área metropolitana, a partir del análisis de imágenes satelitales |
| Autor: | León, Martín Javier |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires (IEGEBA)
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| Publicación en la web: | 2025-06-12 |
| Fecha de defensa: | 2024-05-13 |
| Fecha en portada: | Abril 2024 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Ecología, Genética y Evolución |
| Director Asistente: | Garzón, Maximiliano Javier; Cavia, Regino |
| Jurado: | Alvarez Costa, Agustín; Ramos, Carolina Samanta; Gleiser, Raquel Miranda |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001720_Leon |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001720_Leon.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001720_Leon |
| Ubicación: | Dep.BIO 001720 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. León, Martín Javier. (2024). Detección de potenciales sitios de cría de Aedes albifasciatus (Diptera: Culicidae), en una cuenca hídrica superficial de un área metropolitana, a partir del análisis de imágenes satelitales. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001720_Leon |
Resumen:
Aedes albifasciatus es un mosquito de inundación ampliamente distribuido en la región sur de América del Sur. Al igual que otros miembros de la familia Culicidae, es transmisor de arbovirus que pueden afectar a los seres humanos, como por ejemplo el virus de la encefalitis equina del oeste. Los estadios inmaduros de esta especie se desarrollan principalmente en cuerpos de agua temporales (charcos) que se forman en depresiones de planicies generalmente cubiertas de vegetación de tipo pastizal. La frecuencia de anegamiento de estos lugares es aprovechada por las hembras que depositan sus huevos sobre la superficie potencialmente anegable. Estos huevos quedarán sumergidos luego de una precipitación que formará un charco semipermanente o temporal. Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y las herramientas de teledetección se emplean como métodos para distinguir y diferenciar la cobertura superficial de la superficie terrestre. Mediante el análisis espectral de la radiación reflejada por las distintas coberturas, es posible identificar áreas con superficie heterogénea y así diferenciar un bosque de un pastizal y un cuerpo de agua, entre otros ejemplos. El presente proyecto de tesis se centró en el desarrollo de un método que emplea un análisis de imágenes satelitales con el objetivo de detectar áreas anegables que pudieran ser utilizadas como sitios de cría por mosquitos de inundación, entre ellos los pertenecientes a la especie Aedes albifasciatus. En primera instancia se utilizó información disponible en la base de datos del Grupo de Estudio de Mosquitos para identificar un lugar que fuera frecuentemente anegable y despejado en su cobertura vegetal como sitio de referencia. En este sitio elegido y usando imágenes satelitales, se evaluaron diferentes índices espectrales comparando la variación de los mismos entre una zona anegable y otra no anegable, y en diferentes momentos donde se produjeron anegamientos luego de una lluvia y donde no. Luego de este análisis se encontró que el Índice de Estrés Hídrico (NDMI por su sigla en inglés) mostraba la mayor variabilidad en la zona anegable del predio luego de una lluvia y presentaba valores similares a la zona no anegable en momentos donde no se produjeron lluvias, por lo que fue elegido para la siguiente instancia. Se utilizaron imágenes satelitales pertenecientes a una colección de la misión espacial “Sentinel-2”, disponibles en la plataforma Google Earth Engine, para crear una composición multibanda del área de la cuenca del río Matanza-Riachuelo, en donde cada banda correspondía a la diferencia de los valores del índice espectral NDMI, calculados entre imágenes satelitales de momentos anteriores y posteriores a precipitaciones copiosas. Sobre esa composición se realizó una clasificación de ambientes con el algoritmo de aprendizaje supervisado “Random Forest”, el cual fue suministrado con áreas de entrenamiento pertenecientes a 8 clases de información (entre ellas una de áreas anegables). El resultado fue recategorizado a solo dos clases: “charcos” y “no charcos”. Luego se filtraron aquellos parches de áreas anegables mayores a 1600 m2. El producto cartográfico obtenido fue evaluado indirectamente con un registro de mosquitos adultos en muestreos a campo. Se capturaron ejemplares, manualmente en 33 estaciones de muestreo distribuidas dentro del área de estudio al mismo tiempo que se midieron diferentes variables ambientales relacionadas. Mediante un Modelo Lineal Generalizado (GLM) se analizó la asociación entre las características ambientales relevadas y la abundancia de ejemplares de mosquitos adultos de la especie Aedes albifasciatus capturados. El modelo multivariado obtenido fue significativo para explicar las abundancias de mosquitos adultos en las estaciones de muestreo. Dentro de la varianza explicada, las variables predictoras significativas fueron: el tipo de cobertura hallada alrededor de la estación de muestreo, la zona en la que se encontraba la estación (urbana, periurbana o rural) y dos interacciones entre variables: 1) Proporción de área anegable alrededor de 500m de cada estación con la distancia en línea recta de la estación a un camino pavimentado, y 2) Distancia en línea recta de la estación a un camino pavimentado con signos de lluvia reciente. Este resultado indica que el producto cartográfico obtenido permite predecir en parte los potenciales sitios de cría utilizados por los mosquitos de inundación y su relación indirecta con la abundancia de ejemplares de adultos, dentro del área de la cuenca del río Matanza-Riachuelo. Se espera que este proyecto de tesis colabore en la comprensión de la ecología de la especie Aedes albifasciatus, así como otros mosquitos de inundación, y ayude en el manejo de vectores de transmisión de enfermedades.
Abstract:
Aedes albifasciatus is a floodwater mosquito widely distributed in the southern region of South America. Like other members of the Culicidae family, it transmits arboviruses that can affect humans, such as the West Nile virus. The immature stages of this species mainly develop in temporary water bodies (puddles) formed in depressions of plains usually covered with grassland vegetation. The frequency of flooding in these areas is exploited by females that deposit their eggs on potentially inundated surfaces. These eggs will be submerged following precipitation that forms a semi-permanent or temporary puddle. Geographic Information Systems (GIS) and remote sensing tools are used as methods to distinguish and differentiate surface cover types. Through spatial analysis, it is possible to identify areas with heterogeneous surfaces and differentiate between forest, grassland, and water bodies, among other examples. This thesis project focused on developing a method that employs satellite image analysis to detect potential floodable areas that could be used as breeding sites by floodwater mosquitoes, including those belonging to the Aedes albifasciatus species. Initially, information from the Grupo de Estudio de Mosquitos database was used to identify a frequently flooded location with clear vegetation cover as a reference site. At this chosen site, and using satellite images, different spectral index were evaluated by comparing their variation between a floodable and a non-floodable zone, and at different times after rainfall events and during dry periods. Following this analysis, the Normalized Difference Moisture Index (NDMI) showed the greatest variability in the floodable area post-rainfall and exhibited similar values to the non-floodable area during dry periods, making it the chosen index for further analysis. Satellite images from the Sentinel-2 mission collection, available on the Google Earth Engine platform, were used to create a multiband composition of the Matanza-Riachuelo river basin area, where each band corresponded to the difference in NDMI spectral index values calculated between satellite images from before and after heavy rainfall events. A supervised learning algorithm, Random Forest, classified environments based on this composition, using training areas from 8 classes of information (including floodable areas). The result was recategorized into two classes: "puddles" and "non-puddles," filtered to include only potential floodable areas larger than 1600 m2. The resulting cartographic product was indirectly evaluated against a record of adult mosquitoes from field surveys. Specimens were manually captured at 33 sampling stations within the study area concurrently with measurements of various related environmental variables. A Generalized Linear Model (GLM) analyzed the association between recorded environmental characteristics and the abundance of captured adult Aedes albifasciatus mosquitoes. The multivariate model obtained was significant in explaining the abundances of adult mosquito at the sampling stations. Within the explained variance, the significant predictor variables were: the type of surrounding land cover at the sampling station, the zone where the station was located (urban, peri-urban, or rural), and two interaction between variables: 1) Proportion of floodable area within a 500-meter radius of each sampling station with the straight-line distance from the station to a traveled road, and 2) Straight-line distance from the station to a traveled road with sings of recent rainfall. This result indicates that the cartographic product obtained can partially predict potential breeding sites used by floodwater mosquitoes and their indirect relationship with adult abundance within the Matanza-Riachuelo river basin area. It is expected that this thesis project will contribute to understanding the ecology of Aedes albifasciatus and other floodwater mosquitoes, aiding in disease vector management.
Citación:
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León, Martín Javier. (2024). Detección de potenciales sitios de cría de Aedes albifasciatus (Diptera: Culicidae), en una cuenca hídrica superficial de un área metropolitana, a partir del análisis de imágenes satelitales. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001720_Leon
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León, Martín Javier. "Detección de potenciales sitios de cría de Aedes albifasciatus (Diptera: Culicidae), en una cuenca hídrica superficial de un área metropolitana, a partir del análisis de imágenes satelitales". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2024.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001720_Leon
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