Unveiling a landscape: mapping aeolian dunes in the Argentine Pampa plain using local entropy analysis of DEMs
Palabras clave:
Teledetección, Entropía Local, Dunas Parabólicas, Cuaternario, TanDEM-XResumen
La región Pampeana de Argentina, en el sur de Sudamérica, constituye una vasta planicie de bajo relieve cuya historia cuaternaria estuvo dominada por morfogénesis eólica y la removilización y acumulación de arenas y limos loéssicos. En la Pampa central y oriental, si bien es conocida la existencia de morfologías eólicas, mayormente inactivas bajo las condiciones climáticas actuales, la extensión espacial completa de los campos de dunas y sus morfologías han permanecido parcialmente ocultas por la cubierta de vegetación (pastizales) y la actividad agrícola. Este factor ha dificultado la detección de cuerpos de dunas mediante técnicas de visualización de modelos digitales de terreno (MDT) convencionales. Para abordar este desafío, desarrollamos DemEntropy, un método novedoso que aplica un filtro de entropía local a un MDT para cuantificar el desorden topográfico y resaltar patrones geomórficos organizados. Este paquete de software de código abierto y distribución gratuita proporciona un método reproducible para realzar características sutiles del terreno a partir de sus propiedades texturales. La aplicación de DemEntropy a datos TanDEM-X para la llanura Pampeana arrojó dos resultados significativos. En primer lugar, realzó exitosamente los límites y las morfologías de campos de dunas conocidos, en la unidad Campos de dunas de la Pampa Central (CPD), del Mar de Arena Pampeano, confirmando la robustez del método. En segundo lugar, y más significativo, reveló extensas dunas eólicas, previamente no documentadas, al noreste de la sierra de Tandilia, en la unidad Loess y Mantos loéssicos con hoyos de deflación (LMB), donde las geoformas no son discernibles en los modelos de sombreado estándar. Estos hallazgos demuestran la eficacia del análisis de entropía local para el mapeo geomorfológico y sugieren una historia de actividad eólica en la región más compleja y extensa de lo que se había advertido previamente. Al proporcionar esta herramienta como un paquete de software de libre acceso, nuestro objetivo es permitir que la comunidad científica aplique esta técnica poderosa al estudio de paisajes eólicos y fluviales sutiles en otros entornos globales con vegetación y de bajo relieve.
Referencias
Almutlaq, F., and Mulligan, K. (2023). Using texture statistics to identify and map different dune types within the Rub’al Khali. Remote Sensing, 15(19), 4653. https://doi.org/10.3390/rs15194653
Baitis, E., Kocurek, G., Smith, V., Moring, D., Ewing, R. C., and Peyret, A. P. B. (2014). Definition and origin of the dune-field pattern at White Sands, New Mexico. Aeolian Research, 15, 269–287. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2014.06.004
Benzaquén, L., Lingua, G., Firpo Lacoste, F., and Gonzalez Trilla, G. (2020). Documento marco para el desarrollo del Inventario Nacional de Humedales de Argentina. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Argentina, 56 pp, Buenos Aires.
Camilión, M. C., and Imbellone, P. A. (1984). Caracterización de los materiales constituyentes de algunos suelos del partido de Carlos Tejedor Provincia de Buenos Aires. Ciencia del Suelo 2, 137–148.
Contreras, F. I., Manstretta, M. G. M., Perillo, G. M. E., and Piccolo, M. C. (2018). Caracterización de médanos parabólicos de la región pampeana oriental, centro oeste de la provincia de Buenos Aires (Argentina). Latin American Journal of Sedimentology and Basin Analysis, 25(1), 1–15.
Cohen-Zada, A. L., Blumberg, D. G., Maman, S., 2016. Earth and planetary aeolian streaks: A review. Aeolian Research 20, 108–125. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2015.12.002
Courrech du Pont, S., Rubin, D. M., Narteau, C., Lapôtre, M. G., Day, M., Claudin, P., Livingstone, I., Telfer, M. W., Radebaugh, J., Gadal, C., Gunn, A., Hesp, P. A., Carpy, S., Bristow, C. S., Baas, A. C. W., Ewing, R. C., and Wiggs, G. F. S. (2024). Complementary classifications of aeolian dunes based on morphology, dynamics, and fluid mechanics. Earth-Science Reviews, 104772. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104772
Daynac, J., Bessin, P., Pochat, S., Mourgues, R., and Shumack, S. (2024). A new workflow for mapping dune features (outline, crestline and defects) combining deep learning and skeletonization from DEM-derived data. Geomorphology, 463, 109369. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2024.109369
Dangavs, N. V. (1979). Presencia de dunas de arcilla fósiles en la Pampa Deprimida. Revista de la Asociación Geológica Argentina, 34(1), 31–35.
Forman, S. L., Tripaldi, A., and Ciccioli, P. L. (2014). Eolian sand sheet deposition in the San Luis paleodune field, western Argentina as an indicator of a semi-arid environment through the Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 411, 122–135. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2014.05.038
Frenguelli, J. (1955). Loess y limos pampeanos (Serie Técnica y Didáctica Nº 7, 88 pp.). Ministerio de Educación de la Nación.
Hesse, R. (2010). LiDAR-derived Local Relief Models – a new tool for archaeological prospection. Archaeological Prospection, 17, 67–72. https://doi.org/10.1002/arp.374
INTA (1989). Mapa de suelos de la provincia de Buenos Aires. Escala 1:500.000. Centro de Investigación de Recursos Naturales (CIRN), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria e Instituto de Evaluación de Tierras, Castelar.
Imbellone, P. A., and Giménez, J. E. (1998). Parent materials, buried soils and fragipans in northwestern Buenos Aires Province, Argentina. Quaternary International 51-52, 115–126. https://doi.org/10.1016/S1040-6182(97)00038-4
Iriondo, M. H. (1990). Map of the South American plains—its present state. In J. Rabassa (Ed.), Quaternary of South America and Antarctic Peninsula (pp. 297–308). Balkema. https://doi.org/10.1201/9781003079484
Iriondo, M. H., and Kröhling, D. M. (1995). El sistema eólico pampeano. Comunicaciones del Museo Provincial de Ciencias Naturales “Florentino Ameghino”, 5(1), 1–68.
Kokalj, Ž., and Somrak, M. 2019. Why Not a Single Image? Combining Visualizations to Facilitate Fieldwork and On-Screen Mapping. Remote Sensing 11(7), 747. https://doi.org/10.3390/rs11070747
Livingstone, I., and Warren, A., 2019. Aeolian geomorphology: A New Introduction. Wiley & Sons, 318pp. 10.1002/9781118945650
Malagnino, E. C. (1989). Paleoformas de origen eólico y sus relaciones con los modelos de inundación de la provincia de Buenos Aires [Abstract]. IV Simposio Latinoamericano de Percepción Remota y IX Reunión Plenaria SELPER, Tomo II (pp. 611–620). San Carlos de Bariloche, Argentina.
Martínez, G. A., Arca, J. M., Gwyn, Q. H. J., and Bernasconi, M. V. (2001). Combined use of RADARSAT-1 and Landsat TM data for geomorphological applications in lowlands of Buenos Aires Province, Argentina. Canadian Journal of Remote Sensing, 27(6), 638–642. https://doi.org/10.1080/07038992.2001.10854905
McKee, E. D. (1979). A study of global sand seas (Professional Paper 1052, 429 pp.). U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.3133/pp1052
Melton, F. A. (1940). A tentative classification of sand dunes its application to dune history in the Southern High Plains. The Journal of Geology, 48(2), 113–174. https://doi.org/10.1086/624871
Messineo, P. G., Tonello, M., Stutz, S., Tripaldi, A., Scheifler, N., Pal, N., Sánchez Vuichard, G., and Navarro, D. (2019). Human occupations and related environment-climate during the Middle and Late Holocene in central Pampas of Argentina. The Holocene, 29(2), 244–261. https://doi.org/10.1177/0959683618810407
Morley, A. M., Mather, T. A., Pyle, D. M., and Kendall, J. M. (2025). Detecting shallow subsurface anomalies with airborne and spaceborne remote sensing: A review. Science of Remote Sensing, 11, 100187. https://doi.org/10.1016/j.srs.2024.100187
Oyarzabal, M., Clavijo, J., Oakley, L., Biganzoli, F., Tognetti, P., Barberis, I., Maturo, H. M., Aragón, R., Campanello, P. I., Prado, D., Oesterheld, M. and León, R. J. C. (2018). Unidades de vegetación de la Argentina. Ecología Austral, 28(1), 40–63. https://doi.org/10.25260/EA.18.28.1.0.399
Piovano, E. L., Stutz, S., Morales, J. A., and Ariztegui, D. (2025). Introducing Pampean Lakes. In F. R. Miranda, A. M. del Puerto, and H. E. Massone (Eds.), Pampean Lakes (pp. 1–12). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-86028-7_1
Pye, K. (1993). Late Quaternary development of coastal parabolic megadune complexes in northeastern Australia. In K. Pye and N. Lancaster (Eds.), Aeolian sediments (pp. 23–44). Blackwell Publishing Ltd. https://doi.org/10.1002/9781444303971.ch3
Pye, K., and Tsoar, H. (1987). The mechanics and geological implications of dust transport and deposition in deserts with particular reference to loess formation and dune sand diagenesis in the northern Negev, Israel. Geological Society of London, 35(1), 139–156. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1987.035.01.10
Pye, K., and Tsoar, H. (2009). Aeolian Sand and Sand Dunes. Springer, 475 pp.
Scheifler, N., Ozán, I. L., Tripaldi, A., González, M. E., Valero, F. S., Marini, N., Politis, G. G., and Messineo, P. G. (2024). Formation processes and environments in the Hinojo-Las Tunas shallow lake system, Argentina Pampas: The Laguna Chica archaeological locality as a case study. Geoarchaeology, 40(6), e22034. https://doi.org/10.1002/gea.22034
Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, 27(3), 379–423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
Tricart, J. L. (1973). Geomorfología de la Pampa Deprimida. Base para los estudios edafológicos y agronómicos. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Vol. XII Colección Científica 12. Buenos Aires, pp. 202
Tripaldi, A., and Zárate, M. A. (2016). A review of Late Quaternary inland dune systems of South America east of the Andes. Quaternary International, 410, 96–110. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.06.069
Tripaldi, A., Forman, S. L., and Badger, T. (2018). Parabolic megadunes in a subtropical Quaternary inland dune field, southwestern Pampas, Argentina. Geomorphology, 303, 396–406. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2018.08.021
Tripaldi, A., Zárate, M. A., and Gallo, M. (2025). Aeolian origin of the Pampean lakes of central Argentina, southern South America: A Quaternary wind legacy to a wet-dry changing landscape. In E. L. Piovano, S. Stutz, J. A. Morales, and D. Ariztegui (Eds.), Pampean Lakes (pp. 123–150). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-86028-7_6
Van der Walt, S., Schönberger, J. L., Nunez-Iglesias, J., Boulogne, F., Warner, J. D., Yager, N., Gouillart, E., Yu, T., and the scikit-image contributors (2014). Scikit-image: Image processing in Python. PeerJ, 2, e453. https://doi.org/10.7717/peerj.453
Viglizzo, E. F., and Frank, F. C. (2006). Ecological interactions, feedbacks, thresholds and collapses in the Argentine Pampas in response to climate and farming during the last century. Quaternary International, 158(1), 122–126. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2006.05.022
Wessel, B. (2018). TanDEM-X ground segment–DEM products specification document. Public Document TD-GS-PS-0021, Issue 3.2. EOC, DLR, Oberpfaffenhofen, Germany. https://elib.dlr.de/223711/
Zárate, M. A. (2003). Loess of southern South America. Quaternary Science Reviews, 22(17–18), 1987–2006. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(03)00165-3
Zárate, M. A. (2005). El Cenozoico tardío continental de la provincia de Buenos Aires. In R. E. de Barrio, R. O. Etcheverry, M. F. Caballé and E. Llambías (Eds.), Geología y recursos minerales de la provincia de Buenos Aires. Relatorio del 16° Congreso Geológico Argentino (pp. 139–158). La Plata.
Zárate, M. A. (2009). El paisaje pampeano a través del tiempo. In M. A. Berón, M. Bonomo, and L. H. Luna (Eds.), Mamul Mapu: Pasado y presente desde la arqueología pampeana (pp. 215–228). Libros del Espinillo, Ayacucho, Buenos Aires. 978-987-25159-4-2
Zárate, M. A., and Mehl, A. (2010). Geología y geomorfología de la cuenca del arroyo del Azul, provincia de Buenos Aires, Argentina. I Congreso Internacional de Hidrología de Llanuras: Actas (pp. 81–94). Azul, Buenos Aires, Argentina.
Zárate, M. A., and Tripaldi, A. (2012). The aeolian system of central Argentina. Aeolian Research, 3(4), 401–417. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2011.08.002
Zakšek, K., Oštir, K., and Kokalj, Ž. (2011). Sky-View Factor as a Relief Visualization Technique. Remote Sensing, 3(2), 398-415. https://doi.org/10.3390/rs3020398
Zheng, Z., Du, S., Taubenböck, H., and Zhang, X. (2022). Remote sensing techniques in the investigation of aeolian sand dunes: A review of recent advances. Remote Sensing of Environment, 271, 112913. https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.112913
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