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EFECTO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL EN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LOS CULTIVOS

OSCAR ANDRÉS LÓPEZ RHENALS

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGRÓNOMICA Y DESARROLLO RURAL

MONTERÍA - CÓRDOBA

2021

EFECTO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL EN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LOS CULTIVOS

OSCAR ANDRÉS LÓPEZ RHENALS

TRABAJO DE GRADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO AGRÓNOMO

TEOBALDIS MERCADO FERNÁNDEZ I.A. PhD HIDROCIENCIAS

DIRECTOR

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGRÓNOMICA Y DESARROLLO RURAL

MONTERÍA - CÓRDOBA

2021

“La responsabilidad ética, legal y científica de las ideas, conceptos y resultados del proyecto, serán responsabilidad de los autores”

Artículo 61, acuerdo N° 093 del 26 de noviembre de 2002 del consejo superior.

NOTA DE ACEPTACION

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________________________________ TEOBALDIS MERCADO FERNANDEZ

DIRECTOR

________________________________ AMIR DAVID VERGARA CARVAJAL

JURADO

________________________________ ALFREDO JARMA OROZCO

JURADO

DEDICATORIA

Este trabajo de investigación se lo quiero dedicar a mis padres, OSCAR ANTONIO LOPEZ MADERA Y FARIDES RHENALS RIOS, pues más que un triunfo mío, es un triunfo de ellos, otorgándome la mejor herencia que los padres pueden darle a

sus hijos, la EDUCACION.

También quiero dedicárselo a la Universidad de Córdoba, facultad de Ciencias Agrícolas, quienes nos han brindado las pautas para ser futuros profesionales

íntegros, capacitados para participar activamente en el proceso de transformación social.

AGRADECIMIENTOS

Quiero expresarles mi gratitud a mis padres, quienes me brindaron no solo los recursos, también su apoyo incondicional y su confianza a pesar de las

circunstancias jamás dudaron de mí un solo minuto, gracias a ellos he crecido y he madurado y no me alcanzara la vida para pagarles todo lo que han hecho por mí.

OSCAR ANTONIO LOPEZ MADERA Y FARIDES RHENALS RIOS.

A aquellas personas que hacen parte de mi círculo social y personal, con quienes he contado desde que tengo mis primeros recuerdos, que han contribuido en mi

desarrollo emocional y sentimental, que han estado conmigo en los momentos más duros y difíciles de mi vida, y han hecho de mí una mejor persona, les

expreso mi gratitud. Mi hermana MARIA DEL PILAR LOPEZ RHENALS, mi novia DANIA MARCELA VALDES EBRATT, mis primos JORGE LUIS DE LEON LOPEZ,

NATHALY MARIA DE LEON LOPEZ, JUAN CAMILO DE LEON DE LEON, a mis tíos EDGAR MANUEL LOPEZ MADERA, GLORIA INES LOPEZ MADERA, REBECA “LINEY” RHENALS RIOS, JORGE LUIS DE LEON LUGO, y mis

abuelos, SILVIA MADERA PAEZ, LIBIA RIOS LUGO y REINALDO LOPEZ HERNANDEZ que en paz descanse, se nos fue en un momento muy inesperado.

A aquellas personas que me acompañaron durante mi formación académica, que pasamos buenos y otros no tan buenos momentos en la Universidad de Córdoba,

muchas veces nos reímos en los pasillos de la facultad de Ciencias Agrícolas y más de una vez me hicieron crecer, aportando un granito de arena, les expreso mi

gratitud. CARLOS ALBERTO VASQUEZ PADILLA, ERIKA MARIA MARZAN JULIO, JOSE ARMANDO MORELO ANAYA, YULISSA FERNANDA SILVA VEGA,

CARLOS ELIAS RUIZ MORELO, KAREN SANCHEZ PADILLA Y LUISA FERNANDA MARTINEZ ESTRADA.

También le expreso mi gratitud a mi director, por su tiempo dedicado, y por poder contar con él. TEOBALDIS MERCADO FERNANDEZ.

Y por último, pero no menos importante, a la UNIVERSIDAD DE CORDOBA, FACULTUDAD DE CIENCIAS AGRICOLAS.

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 13

2. EFECTO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL EN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LOS CULTIVOS ............................................................................................... 15

2.1 Calentamiento global .................................................................................... 15

2.1.1 Calentamiento global y sus efectos ....................................................... 15

2.1.2 Cambio climático y variabilidad climática ............................................... 19

2.2 Evapotranspiración de los cultivos ............................................................... 46

2.2.1 Evapotranspiración de referencia (ETo) ................................................ 47

2.2.2 Coeficiente de cultivo (Kc) ..................................................................... 64

2.3 Investigaciones de los efectos de calentamiento global en la evapotranspiración de los cultivos ...................................................................... 82

3. CONCLUSIONES ........................................................................................... 92

4. REFERENCIAS .................................................................................................. 93

LISTA DE FIGURAS Figura 1. Explicación grafica del efecto invernadero. ........................................... 20

Figura 2. Aumento de la concentración de dióxido de carbono ........................... 22

Figura 3. Aumento de la concentración de metano. ............................................. 23

Figura 4. Aumento de la concentración de óxido Nitroso.. ................................... 24

Figura 5. Aumento de temperatura desde 1850 hasta 2025. ............................... 25

Figura 6. Océano pacifico bajo Condiciones normales y bajo condiciones de El Niño. ..................................................................................................................... 26

Figura 7. Efecto de El Niño en la temperatura en Colombia. ............................... 29

Figura 8. Efecto de El Niño en las precipitaciones en Colombia. ......................... 30

Figura 9. Efecto del Fenómeno de La Niña en la temperatura del aire en Colombia. . .............................................................................................................................. 31

Figura 10. Efecto del Fenómeno de La Niña en las precipitaciones en Colombia.. ............................................................................................................................... 32

Figura 11. Reducciones y aumentos de lluvias en diferentes departamentos para el resto del siglo XXI. ............................................................................................. 34

Figura 12. Disminución de la humedad relativa en el periodo 2011-2040. ........... 35

Figura 13. Disminución de la humedad relativa para mediados y finales de siglo. ............................................................................................................................... 35

Figura 14. Cultivos afectados por la sequía. ....................................................... 38

Figura 15. Distribución espacial de las anomalías decadales de la precipitación para Colombia. ...................................................................................................... 41

Figura 16. Distribución espacial de las anomalías de temperatura media con tendencias de las diferentes décadas para Colombia. ........................................... 42

Figura 17. Distribución de los Cambios Porcentuales de la Demanda, la Producción, el Área y los Rendimientos en los Escenarios Construidos. .............. 44

Figura 18. Perfil de Impacto del Cambio Climático para la Demanda, la Producción, el Área y los Rendimientos por Países. ................................................................. 45

Figura 19. La Evapotranspiración del Cultivo en Función de la Evapotranspiración de Referencia y el Coeficiente de Cultivo. ............................................................. 46

Figura 20. La Evapotranspiración Dividida en sus Dos Componentes, Evaporación y Transpiración. ..................................................................................................... 48

Figura 21. A) Terreno en estudio; B) Balanza; C) Recolección del agua de drenaje; D) Recolección del agua de escorrentía.. .............................................................. 49

Figura 22. Lisímetros de pesada. ......................................................................... 51

Figura 23. Cajas lisimetricas. .............................................................................. 52

Figura 24. Lisímetro monolito. .............................................................................. 53

Figura 25. Lisímetros complejos. ......................................................................... 54

Figura 26. Comportamiento del peso de la Planta y del Lixiviado. ....................... 56

Figura 27. Tanque Evaporímetro. ........................................................................ 58

Figura 28. Coeficiente de Cultivo (Kc), desde sus primeras etapas hasta la máxima cobertura. ............................................................................................................... 66

Figura 29. Curva del Kc en función del desarrollo. ............................................... 68

Figura 30. Etapas del Kc en algunos cultivos. ..................................................... 69

Figura 31. Curva Generalizada del Coeficiente de Cultivo, Correspondiente Al Procedimiento del Coeficiente Único de Cultivo.. .................................................. 70

Figura 32. Curvas del Coeficiente del Cultivo Mostrando las Curvas Kcb(línea gruesa), de la Evaporación en el Suelo Ke(Línea Delgada) y la Curva correspondiente de Kc=Kcb+Ke (Línea Puntada). ................................................. 72

Figura 33. Relación ETP – Kc y frecuencia de riego. ........................................... 75

Figura 34. Curva típica del factor de cultivo. ........................................................ 75

Figura 35. Coeficiente de cultivo (Kc) de Nochebuena. ....................................... 80

LISTA DE TABLAS Tabla 1. Tabla ONI ................................................................................................ 27

Tabla 2. Ejemplo de la ETc obtenida por LisApp para 10 días. ............................. 57

Tabla 3. Evapotranspiración de referencia (ETo) en plantas de Stevia rebaudiana Bertoni a partir del coeficiente del tanque (Kp) y la evaporación diaria (Ep) en un periodo de 120 días experimentales. ..................................................................... 58

Tabla 4. Comparación de ETo en la Cuenca Caja, en el Periodo de Máximos Requerimientos Hídricos. ....................................................................................... 63

Tabla 5. ETo Promedio para Diferentes Regiones Agroclimáticas, en 𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎 − 1. ............................................................................................................................... 64

Tabla 6. Criterios Generales de Selección Para los Procedimientos Del Coeficiente Único y Dual del Cultivo. ........................................................................................ 73

Tabla 7. Valores de Kc para diferentes cultivos según el clima y la fase de crecimiento............................................................................................................. 76

Tabla 8. Valores de Kc para diferentes cultivos..................................................... 78

Tabla 9. Coeficientes de cultivo del césped americano en cada mes. .................. 79

Tabla 10. Coeficiente basal del cultivo (Kcb), coeficiente de evaporación del agua del suelo (Ke), coeficiente del cultivo (Kc), evapotranspiración del cultivo (ETc) y evapotranspiración de referencia (ETo) por etapa fenológica para los cultivares de trigo de regadío BRS-254 y BRS-394. ................................................................... 81

LISTA DE ECUACIONES Ecuación 1. Evapotranspiración del Cultivo. ......................................................... 47

Ecuación 2. Ecuación de Balance Hídrico en el Lisímetro. ................................... 49

Ecuación 3. Ecuación de peso total de un lisímetro en un momento dado (𝑀𝑡). . 50

Ecuación 4. Evapotranspiración de Referencia por el Método del Tanque Evaporímetro. ........................................................................................................ 57

Ecuación 5. Ecuación de Thorntwaite. .................................................................. 59

Ecuación 6. Ecuación de Blaney-Criddle. ............................................................. 59

Ecuación 7. Ecuación de Hargraves. .................................................................... 59

Ecuación 8. Ecuación de Christiansen. ................................................................ 60

Ecuación 9. Ecuación de Linacre cuando se conoce el punto de roció……………………60

Ecuación 10. Ecuación de Linacre cuando no se conoce el punto de roció. ........ 60

Ecuación 11. Ecuación de Turc cuando la humedad relativa media mensual es menor al 50%. ........................................................................................................ 61

Ecuación 12. Ecuación de Turco cuando la Humedad relativa media mensual es superior al 50%. ..................................................................................................... 61

Ecuación 13. Ecuación de Angstrom. ................................................................... 61

Ecuación 14. Ecuación de Doonrenbos y Pruitt. ................................................... 61

Ecuación 15. Ecuación de Penman-Monteith. ...................................................... 62

Ecuación 16. Coeficiente dual del cultivo. ............................................................ 71

RESUMEN

El calentamiento global y el cambio climático han traído numerosas afectaciones, como incrementos en la temperatura, aumentando la evapotranspiración, trayendo consigo déficits hídricos que de cierta manera repercute en el rendimiento de los cultivos, y por lo tanto pérdidas en la economía familiar de los agricultores, además cada día que pasa existen más personas sobre el suelo terrestre, por consecuente mayor demanda de alimentos, lo que obliga a buscar nuevas tecnologías para producir alimentos sin deteriorar los recursos naturales. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar de manera conceptual los efectos del calentamiento global en la evapotranspiración de los cultivos, para ello se hará una revisión bibliográfica sistemática en tres etapas, una preliminar de insumos o planificación, seguida de la ejecución de la investigación y finalmente la consecución de los resultados esperados a través de los productos. A partir de la recopilación de información, se afirma que el calentamiento global tiene efectos directos en la evapotranspiración del cultivo, pues al incrementar la temperatura, las tasas de evapotranspiración también se aumentan, ocasionando desequilibrios en el balance hídrico, ensalitramiento de suelos, disminución del crecimiento y de la productividad, lo que mermará los rendimientos de los cultivos.

Palabras claves: variables climáticas, balance hídrico, productividad, rendimiento en los cultivos, aguas superficiales y subterráneas.

ABASTRACT

Global warming and climate change has come consecuences such increasing of temperature, and evapotranspiration as well, turn into hydric déficits which in a sense have repercussion in the efficiency of crops, accordingly a decreasing on farmers families incomes, moreover the more are the days passing, more people exist on ground, therefore the demand of food is higher, for that reason it’s mandatory to find new technologies to produce foods without destroying natural resources.The main objective on this work it’s developing in a conceptual way, the efects of global warming on the evapotranspiration of crops, for that a systematized bibliographical revision will be made by three phases, a preliminary of imputs or planning, followed by the execution of the research, last but not least, the achievement of the expected results from products. Based on the compilation of information, it is affirmed that global warming has direct effects on the evapotranspiration of the crop, because by increasing the temperature, the evapotranspiration rates also increase, causing imbalances in the water balance, salting the soil, decreasing the growth and productivity, which will depress crop yields.

Key words: Climatic variables, hydric balance, productivity, efficiency of crops. Surface wáter and underground water.

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1. INTRODUCCIÓN

El calentamiento global es una realidad que se está viviendo, frecuentemente ocurren huracanes, sequias, incendios forestales, aumentos sobre el nivel del mar, anomalías en la distribución y cantidad de precipitaciones, aumentos de temperatura, entre otros eventos que son prueba de la realidad del calentamiento global que afronta el planeta; el calentamiento global es considerado un síntoma del cambio climático (Escobar, 2008). La variabilidad climática está relacionada con los fenómenos de El Niño y de La Niña, siendo estos un calentamiento o enfriamiento del océano pacifico respectivamente, estos procesos de calentamiento o enfriamiento van de la mano de la cantidad de radiación solar incidente en la superficie de la tierra, pequeños cambios en la orbital del sol, variaciones en la composición de la atmosfera, uso de la atmósfera y la superficie, variaciones en la energía del sol, entre otras, que alteran la temperatura de las corrientes marinas que ingresan a la costa pacífica, causando que las aguas de dicho océano se calienten o enfríen, este proceso es intensificado por el cambio climático, y se reflejan en los eventos que se mencionaron anteriormente, originando que en algunas regiones las precipitaciones son cada vez más fuertes e intensas y en otras el fuerte calor produce sequías e incendios forestales (BID & MinAmbiente, 2015).

El efecto invernadero es otro concepto muy ligado a este proceso, que también ha favorecido al aumento en la temperatura media del planeta. Los principales gases de efecto invernadero son: El vapor de agua, el dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, cloro fluorocarbonado, que en los últimos años su concentración en la atmosfera ha aumentado debido a actividades antrópicas, reteniendo más calor y favoreciendo al cambio climático y variabilidad climática (Benavides & Leon, 2007). En consecuencia a lo anterior la temperatura media del planeta ha aumentado 1,1ºC desde la era preindustrial y en 0,2ºC con respecto al período 2011-2015(WMO, 2019) que por tal motivo ocurren las olas fuertes de calor, derretimiento de los glaciares, huracanes más peligrosos, cambios en los ecosistemas, aumentos en el nivel del mar; incluso, altos precios de los alimentos, ya que el cambio climático pone en peligro la producción de alimentos, lo que significa que cientos de miles de personas cuya vida depende de sus cultivos están en riesgo de perderlo todo, además, el calentamiento global, por falta de alimentos provoca migraciones de pueblos enteros en busca de alimentos a destinos distintos (OXFAM, 2015).

Hablar de evapotranspiración del cultivo, es también hablar de pérdidas de agua, pues la evapotranspiración es el proceso combinado de evaporación y transpiración que transportan el agua en forma de vapor hacia la atmosfera, solo que uno a través del suelo y otro mediado por un tejido vivo. La evapotranspiración tiene cierta dependencia de variables climáticas, como son la velocidad del viento, la humedad relativa, la radiación solar y la temperatura, que al aumentar estas variables, se espera que la evapotranspiración responda de la misma manera (FAO, 2006); si a todo esto se le agrega el concepto y las causas del calentamiento global, resulta un problema de talla mundial.

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El calentamiento global, entre las afectaciones antes mencionadas como la distribución y cantidad de lluvias, que se traduce como poca disponibilidad de agua para fines agrícolas, se resalta el incremento de temperatura que ha aumentado las tasas de evapotranspiración de los cultivos, trayendo consigo déficits hídricos que de alguna manera compromete el rendimiento de los cultivos, y por lo tanto perdidas en la economía familiar de los agricultores, además que en pleno siglo XXI hay más demanda de alimentos, debido a las altas tasas de natalidad, lo que es un problema serio en esta realidad que estamos viviendo (Ordoñez, 2016).

Por lo anterior se ha decidido realizar esta investigación documental, aportando información certera y veraz de esta problemática, dando a conocer como este impacto ambiental puede ocasionar estragos en los cultivos, específicamente en sus necesidades hídricas. En atención a lo anterior, el objetivo principal es desarrollar de manera conceptual los efectos del calentamiento global en la evapotranspiración de los cultivos, por lo cual será necesario cumplir con los siguientes objetivos específicos: analizar y sintetizar los esquemas teóricos de calentamiento global, donde se presentaran, conceptos, tablas y graficas referentes al calentamiento global, y cambio climático como evidencia de las amenazas al planeta. Analizar y sintetizar los esquemas teóricos de la evapotranspiración de los cultivos, donde se presentaran conceptos y métodos para estimar y determinar la evapotranspiración de referencia y el coeficiente de cultivo, también se presentaran algunas investigaciones que muestran buenos resultados de los métodos que serán mencionados. Y finalmente, analizar y sintetizar los trabajos de investigación de los efectos del calentamiento global en la evapotranspiración de los cultivos, donde se mostraran algunas investigaciones el cual evidencian como estos aumentos de temperatura han causado estragos en cultivares a través de la evapotranspiración del cultivo. La metodología utilizada será la de una revisión bibliográfica sistemática que se realiza en tres etapas, una preliminar de insumos o planificación, seguida de la ejecución de la investigación y finalmente la consecución de los resultados esperados a través de los productos.

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2. EFECTO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL EN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE

LOS CULTIVOS

2.1 Calentamiento global

2.1.1 Calentamiento global y sus efectos

El calentamiento global es la teoría que predice el crecimiento futuro de las temperaturas del planeta durante las próximas décadas, a partir del incremento en el valor medio de la temperatura observado en la atmósfera terrestre y en los océanos. (Escobar, 2018). “es considerado como un síntoma y consecuencia del cambio climático” (ECO, 2010), “y es importante diferenciarlo del cambio climático debido a que son términos que van de la mano, ya que sus causas y consecuencias coinciden en su mayoría” (Ecologia verde, 2020).

El calentamiento global trae consigo muchas consecuencias en diferentes escenarios, los científicos que están trabajando ese tema en el mundo han estado de acuerdo en que el calentamiento global va a estar asociado principalmente a un aumento en el nivel medio del mar. Va a haber un aumento en la intensidad de los huracanes y las tormentas. Es posible que se incrementen las sequías, es posible que las enfermedades tropicales como la malaria aumenten también, es posible que muchas regiones costeras se vean afectadas por el ascenso en el nivel del mar y haya largas zonas inundadas, situación que ya es palpable en algunas áreas del planeta como en el mar de Bengala, cerca de la India, donde islas pequeñas que en el pasado existían ya están sumergidas debido al aumento en el nivel del mar (De la Cruz, 2007).

La década de los noventa, fue la más caliente en los últimos mil años. El clima del planeta siempre ha variado, el problema del cambio climático es que el ritmo de estas variaciones se ha acelerado durante las últimas décadas, de manera anómala. Además del mayor calor específico de la hidrósfera en comparación con las tierras emergidas, también los océanos almacenan mayor cantidad de energía que la atmósfera, porque su capacidad calórica es 4,2 veces superior y su densidad 1000 veces mayor a la del aire. Igualmente, la penetración de calor es más profunda en los océanos que en los continentes, dado que el agua posee movimientos verticales que le permiten almacenar calor, con lo cual las variaciones de temperatura son menos marcadas en los mares que en los continentes. A lo largo del siglo pasado, mientras el calentamiento global ha generado un aumento aproximado de 0,6 °C en la temperatura media del planeta, en los océanos, este cambio ha sido de tan solo 0,1 °C aproximadamente. Y aunque los océanos han respondido con mayor lentitud que los entornos terrestres, las investigaciones científicas han descubierto que los ecosistemas marinos pueden ser mucho más sensibles (Escobar, 2018)

Sequías, huracanes, hambre, pobreza y destrucción son algunas de las terribles consecuencias que el calentamiento global provoca en nuestro planeta. El calentamiento global ha traído consecuencias inesperadas, Las temperaturas alrededor de la Antártida han aumentado cinco veces más que el promedio global en los últimos 50 años. Hoy la temperatura promedio es de 2,5ºC mayor que la

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registrada en 1940. El fenómeno también se ha registrado en el Océano Ártico. Muchas especies de animales están viendo cómo su clima actual desaparece y no son capaces de adaptarse a cambios tan rápidamente. Así, muchos osos polares están muriendo ahogados porque no pueden alcanzar los hielos flotantes, y las aves migratorias están perdiendo la capacidad de emigrar porque no pueden seguir los flujos de temperatura a las que están habitadas. El calentamiento global también da lugar a sequías que dificultan el ciclo vital de árboles y plantas. En la naturaleza todo está relacionado. Si no hay plantas, los animales herbívoros no tienen qué comer y desaparecen. Si desaparecen, los carnívoros tampoco tendrán con qué alimentarse (OKDIARIO, 2017).

El calentamiento global cambiará también nuestra relación con el agua, tanto dulce como salada. Los mares, que cubren el 71 % de nuestro planeta azul, absorben actualmente tanto CO2 generado por actividades humanas y tanta energía del sol que la química y las temperaturas de las aguas marinas están poniendo en peligro a muchos organismos, los cambios en el medio marino afectan a los seres que viven en el agua, como los corales y a las especies de dependen de ellos. Las subidas del nivel del mar están modificando las costas y socavando los edificios, lo cual supone un riesgo para la vida humana. Las interacciones dinámicas entre el cambio climático y los recursos de agua dulce en tierra están estrechamente vinculadas a la disponibilidad de agua de buena calidad para el consumo humano. Actualmente, al menos la mitad de la población mundial depende del agua subterránea para un consumo de agua seguro. El agua dulce congelada en el Ártico, en Groenlandia, en la Antártida y en todas las regiones alpinas del mundo se está derritiendo y yendo a parar a los océanos, ríos y suelos de todo el planeta. Al principio esa agua llenará los ríos y las cuencas fluviales, pero conforme haya menos hielo, también se verán mermadas las aguas de escorrentía y el agua dulce disponible. Si las medidas de conservación no atajan el problema, surgirá la amenaza de las restricciones de agua (National Geografiphic, 2019).

A medida que cambia el clima, cambiarán también los recursos de agua dulce y salada sobre los que se basan nuestras sociedades y economías. Y a medida que cambia el clima, cambiará también o debería nuestra relación con el agua. (National Geografiphic, 2019). El calentamiento global afecta más que la biodiversidad de las plantas, incluso altera la forma en que crecen las plantas. Las plantas reaccionan de manera mucho más sensible a las fluctuaciones de temperatura que los animales. Tampoco pueden buscar lugares más cálidos o más fríos. Cuando las temperaturas suben, las plantas crecen más altas para enfriarse. Sus tallos se vuelven más altos y sus hojas se vuelven más estrechas y separadas. Sin embargo, esto hace que la planta sea más inestable en general. Esto es notable, por ejemplo, durante la cosecha de granos. Las plantas inestables se doblan más rápido bajo la lluvia y generalmente producen menos biomasa. También hay una reducción en la proporción de sustancias clave, como las proteínas, que se pueden almacenar en el grano (Quint, 2018).

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El incremento promedio de la temperatura media podría afectar más al hemisferio norte, que al del sur. Igualmente, el calentamiento esperado sobre los continentes, es en promedio mayor que sobre los mares, donde el polo norte presentaría las mayores dinámicas y cambios significativos. En Colombia se calentarían menos las zona de relieve montañoso como la Región Andina (2º a 3ºC), y más las planicies y praderas de las regiones llanas, como la Costa norte, la Orinoquía y la Amazonía (3º a 4ºC). Aunque las cuantías esperadas son inferiores para la región Andina de Colombia, habrá que considerar que en esta se demanda el 69% del agua que se usa en el país por los sectores económicos y sector doméstico; es decir, la región que más demanda agua en Colombia, es la del Magdalena-Cauca, y en ella la zona hidrográfica del río Bogotá. El calentamiento global podría exterminar una fracción importante de las especies del planeta. La fusión del hielo en proceso, puede incrementar en decímetros el nivel del mar durante las siguientes décadas, causando erosión costera. En el caso de Colombia, el aumento de la temperatura y de las lluvias puede provocar daños cuantiosos en los cultivos de café, con los cuales podría reducirse la producción hasta un 50% (Escobar, 2018).

Los impactos del cambio climático en la agricultura y el bienestar humano incluyen: 1) los efectos biológicos en el rendimiento de los cultivos (El aumento de las temperaturas y el cambio en los regímenes pluviales tienen efectos directos sobre el rendimiento de los cultivos, así como efectos indirectos a través de los cambios en la disponibilidad de agua de riego.); 2) las consecuencias del impacto sobre los resultados, incluyendo precios, producción y consumo; y 3) los impactos sobre el consumo per cápita de calorías y la malnutrición infantil. Los efectos biofísicos del calentamiento global sobre la agricultura inducen cambios en la producción y precios, que se manifiestan en el sistema económico a medida que los agricultores y otros participantes del mercado realizan ajustes de forma autónoma, modificando sus combinaciones de cultivos, uso de insumos, nivel de producción, demanda de alimentos, consumo de alimentos y comercio (Gerald C. Nelson, 2009).

El aumento de temperatura debido al calentamiento global también repercute sobre la agricultura pues ya ha alterado la duración de la estación de crecimiento en grandes partes del mundo. En algunas zonas del Mediterráneo, el estrés hídrico y térmico extremo de los meses de verano podría obligar a desplazar la producción de algunos cultivos estivales al invierno. Otras zonas, como el oeste de Francia y el sureste de Europa, sufrirán reducciones de rendimiento debido a los veranos calurosos y secos, sin posibilidad de desplazar la producción al invierno. Las variaciones de las temperaturas y de las estaciones de crecimiento también podrían afectar a la proliferación y propagación de algunas especies, como insectos, malas hierbas invasoras, o de enfermedades, todo lo cual podría afectar a su vez a las cosechas. Parte de estas posibles pérdidas se podrían compensar con prácticas agrarias como la rotación de cultivos para adaptarlos a la disponibilidad de agua, ajustar las épocas de siembra a las pautas de temperatura y precipitación y utilizar variedades de cultivos más adecuadas a las nuevas condiciones por ejemplo, cultivos resistentes al calor y a la sequía (EIONET, 2015).

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En el departamento de Córdoba está ubicado en el norte de Colombia y se están manifestando los efectos del calentamiento global en los últimos años con las siguientes evidencias: 1. Desbordamiento de los Ríos Sinú y San Jorge, así como también de sus tributarios durante la época de lluvias. 2. Reducción de los caudales de ríos y bajos niveles de agua subterránea en época de sequía. 3. Incendios forestales que arrasan con zonas de pastizales y bosques 4. Pérdida de cosechas y reducción de producción de actividad ganadera. El departamento de Córdoba está compuesto por las amplias llanuras fértiles del valle del rio San Jorge y Sinú, en el año 2010-2011(Fenómeno de la Niña) este departamento duplicó en áreas inundadas al promedio de la región Caribe, 29 de los 30 municipios resultaron afectados. En el departamento se presentó reducción de los caudales de ríos y bajos niveles de agua subterránea en época de sequía (Quiroga, 2015).

En 2018 el IPCC publicó un informe especial sobre los impactos del calentamiento global a 1,5°C. Una de las principales conclusiones de este informe destaca que limitar el calentamiento global a este nivel requerirá cambios rápidos, de gran alcance y sin precedentes en todos los aspectos de la sociedad. Este informe subraya que la limitación del calentamiento global a 1.5ºC, comparado con 2ºC, debe de ir unida al compromiso de construir una sociedad más sostenible y equitativa. Mientras que estimaciones previas se enfocaban en determinar el daño que se ocasionaría si la temperatura media llegara a los 2°C, este informe indica que gran parte del impacto del cambio climático ya se produciría con 1,5°C de aumento. Además, el informe destaca una serie de daños ocasionados por el cambio climático que podrían evitarse si el límite de calentamiento global se estableciera en 1,5ºC en lugar de 2ºC, o más. Por ejemplo, para 2100 el aumento del nivel del mar a nivel global sería 10 cm más bajo con un calentamiento global de 1,5°C. Las probabilidades de tener un Océano Ártico sin hielo durante el verano disminuirán a una vez por siglo, en lugar de una vez por década, con el máximo en 1,5ºC si el límite se establece en los 2ºC. Los arrecifes de coral disminuirían entre un 70 y 90% con un calentamiento global de 1,5 °C mientras que con 2ºC se perderían prácticamente todos (el 99%). Este informe también indica que limitar el calentamiento global a 1,5°C requeriría transiciones "rápidas y de gran calado" en la tierra, la energía, la industria, los edificios, el transporte y las ciudades. Las emisiones netas mundiales de CO2 de origen humano tendrían que reducirse en un 45% para 2030 con respecto a los niveles de 2010, y seguir disminuyendo hasta alcanzar el "cero neto" aproximadamente en 2050 (FAO, Naciones unidas , 2019).

En Colombia, las consecuencias de calentamiento global reportan disminuciones de los glaciares entre 0,5 – 1,0 metro de espesor anual, aumentos en el nivel medio del mar de 100 mm y 220 mm para el Caribe y Pacífico respectivamente e incrementos de 0,65 °C y fluctuaciones (aumento y disminuciones drásticas) del régimen pluviométrico. En el departamento de Córdoba, se han encontrado indicios de inicios del calentamiento global a escala local, encontrando posibles manifestaciones del fenomeno en la cuenca media y baja del rio Sinú (Perez, 2014). Estudios realizado por Nobles (2016) reporta amenaza por sequía para el departamento al aplicar metodologías de índice de aridéz analizando 40 estaciones

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climatológicas para el periodo 1970-2012; generando escenarios para el análisis hidrológico de oferta hídrica, bajo el enfoque climático considerando un contexto de calentamiento global a escala local, dada la influencia del fenómeno en el recurso hídrico.

En los municipios de Planeta Rica, Pueblo Nuevo, Sahagún y Chinú en el departamento de Córdoba, que comprenden un area de 3.538,2 km2, en el periodo 1973 a 2016, se han encontrado incrementos en la temperatura del aire de 0,77°C con respecto al promedio anual; la densidad de vapor de agua atmosférico alcanza aumentos de 1,1 g m-3, la evapotranspiración potencial presenta incremento de 33,7 mm. Las tendencias de calentamiento de la superficie expresadas en el aumento de la temperatura del aire, la densidad de vapor del agua y la evapotranspiración potencial ejercen limitaciones drásticas sobre la disponibilidad de agua en el suelo y cuerpos superficiales, por mayor evaporación favorecida por la cobertura vegetal escasa. El aumento en las precipitaciones ha compensado en parte la evaporación expresados en el bajo aumento de la evapotranspiración potencial. Los fenómenos de La Niña y El Niño ejercen alta influencia en la variabilidad climática y por tanto en las tendencias del clima local. Lo anterior evidencia la importancia e influencia del estado físico del terreno y su relación con la respuesta hidrológica bajo los escenarios de cambio climático referidos particularmente a calentamiento global a escala local (Zabaleta, 2017).

2.1.2 Cambio climático y variabilidad climática

El Clima es el conjunto fluctuante de las condiciones atmosféricas, el cual se caracteriza por los estados y evoluciones del tiempo en un lugar o región determinado, o en el planeta entero, durante un período de tiempo relativamente largo. El clima de la tierra depende del equilibrio radiactivo que está controlado por factores radiactivos forzantes, por factores determinantes y por la interacción entre los diferentes componentes del sistema climático. La radiación solar es el combustible que pone en movimiento la máquina atmosférica y junto con el efecto de invernadero, son los factores forzantes del clima de mayor trascendencia (Montealegre, 2014).

El cambio climático es un desafío a largo plazo, pero requiere una acción urgente debido al ritmo y escala de la acumulación de los gases de invernadero en la atmósfera y a los riesgos de que la temperatura aumente en más de 2 grados Celsius. Hoy debemos centrarnos en los elementos fundamentales y en las acciones; de lo contrario los riesgos que corremos irán en aumento año a año. Colombia es un país altamente vulnerable al cambio climático. En los últimos años, el país ha sido afectado por desastres de origen natural cada vez más intensos y frecuentes. Un estudio reciente estima una reducción del 70% en el ecosistema de la sabana Colombiana para el 2050 y los modelos climáticos indican que con respecto a la producción agrícola, en el escenario base perderá un promedio de 23,74%. Colombia ocupa el quinto lugar en la generación de emisiones de gases de efecto invernadero entre 32 países de Latinoamérica y el Caribe (Calderin, 2018).

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El clima en la tierra ha estado cambiando en los últimos años, mientras en algunas regiones las precipitaciones son cada vez más fuertes e intensas, en otras, el fuerte calor produce sequias e incendios forestales. Todo esto debido al cambio en el clima; estos cambios en el clima no son nuevos en la tierra, ya que han sucedido gradualmente y de forma natural durante periodos de miles de años en la historia geológica de la tierra, obedeciendo al ciclo solar, a la disposición de los continentes, a las corrientes marinas, la posición astronómica del planeta y a la composición de su atmosfera (BID & MinAmbiente, 2015).

La atmosfera se define como el tipo y cantidad de gases que rodean un planeta. En la atmosfera terrestre existen varios gases, encontrándose los gases de efecto invernadero. El vapor de agua, el dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, cloro fluorocarbonado, son los gases de efecto invernadero, estos gases ayudan a conservar una temperatura adecuada absorbiendo la radiación solar, contribuyendo en la existencia de la vida, pues cuando el planeta recibe la energía solar, la rebota al espacio y la atmosfera la devuelve a la tierra impidiendo que la energía se escape (BID & MinAmbiente, 2015).

Lo anterior se conoce como “efecto invernadero natural (Figura 1), sin él, la temperatura promedio en la superficie seria aproximadamente de 18°C bajo cero y la vida en el planeta no sería posible” (Benavides & Leon, 2007).

Figura 1. Explicación grafica del efecto invernadero. (Fuente: Efecto invernadero. Recuperado de

https://concepto.de/efecto-invernadero/).

Otra explicación para entender el efecto invernadero, es el caso del automóvil, la luz del sol entra a través de una ventana o parabrisas en gran parte transparente y es absorbida por el interior del vehículo, calentándolo. Parte de ese calor está atrapado adentro, porque el vidrio deja entrar el calor pero no lo deja salir y la temperatura interior del automóvil aumenta rápidamente a la luz del sol. (Cook & Thomas, 2012, pág. 3). Por otro lado, (Benavides & Leon, 2007) hablan de “efecto invernadero forzado” haciendo referencia al aumento en la concentración de estos

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gases en la atmosfera, causada por actividades antrópicas, tales como la industrialización, la tala indiscriminada de bosques, y las malas prácticas agrícolas, aumentando en exceso la concentración de dichos gases de efecto invernadero, alterando la atmosfera (OXFAM, 2015).

“El Dióxido de carbono es uno de los gases altamente influyente, las emisiones de este gas han sido muy intensas a partir de la revolución industrial” (ECO, 2010), hecho que sucedió en el año de 1750 cuando el hombre aprendió a generar grandes cantidades de electricidad y calor necesarias para construir la civilización moderna quemando carbón, petróleo, y gas natural como combustibles para fuentes de energía, Los combustibles fósiles son los restos de plantas y animales que murieron y se acumularon hace millones de años hundiéndose hasta fondos de aguas estancadas que carecían del oxígeno necesario para alimentar las bacterias y descomponer estos restos; como resultado, quedaron enterrados bajo capas tras capas de sedimentos y comprimidos en carbón o petróleo. Hoy se extrae carbón y petróleo, que luego son quemados para obtener energía, utilizada en las plantas industriales, automóviles y aviones. La concentración de dióxido de carbono en el que la civilización humana ha existido por años, evitando que el planeta tierra no tenga temperaturas bajo cero es de 280ppm; en los últimos años se han registrado concentraciones mayores a 400ppm y aumentando a una tasa de 2 ppm / año, lo cual es una cifra alarmante, ya que existe una correlación directa entre el aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmosfera y el aumento en la temperatura (Cook & Thomas, 2012, pág. 6). En la Figura 2 podemos observar el aumento de dióxido de carbono en la atmosfera en los últimos años, y en la Figura 3 y Figura 4 notamos el aumento de concentración de metano y óxido nitroso respectivamente, empeorando la situación.

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Figura 2. Aumento de la concentración de dióxido de carbono. (Fuente: NOAA, 2020).

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Figura 3. Aumento de la concentración de metano. (Fuente: NOAA, 2020).

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Figura 4. Aumento de la concentración de óxido Nitroso. (Fuente: NOAA, 2020).

En este mismo orden de ideas, “el cambio en el clima es una realidad, la temperatura media mundial ha aumentado en 1,1 ºC desde la era preindustrial y en 0,2 ºC con respecto al período 2011-2015” (WMO, 2019). Ver Figura 5.

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Figura 5. Aumento de temperatura desde 1850 hasta 2025. (Fuente: The Global Cimate in 2015-2019).

La variabilidad climática es una medida del rango en que los elementos climáticos, como temperatura o lluvia, varían de un año a otro. Incluso puede incluir las variaciones en la actividad de condiciones extremas, como las variaciones del número de aguaceros de un verano a otro (CIIFEN, 2017).

“En Colombia, entre 1971 y 2015 la temperatura promedio del país aumentó 0,8°C, siendo la temperatura promedio de Colombia 22,2°C. Para el final del siglo la temperatura promedio del país aumentará 2,4 °C” (Franco, 2017). “Para entender como este aumento de la temperatura afecta el clima del mundo, primer se debe saber que es la variabilidad climática” (BID & MinAmbiente, 2015). A través del tiempo, el clima presenta ciclos o fluctuaciones de diversa duración. En diferentes años, los valores de las variables climatológicas (temperatura del aire, precipitación, etc.) fluctúan por encima o por debajo de lo normal (condición generalmente representada por el valor promedio de una variable climatológica en un período de por lo menos 30 años); la secuencia de estas oscilaciones alrededor de los valores normales, se conoce como variabilidad climática (Melo, y otros, 2018, pág. 14).

La variabilidad climática es un fenómeno que ha estado y siempre estará con nosotros; hace referencia a un comportamiento anormal del clima, que se puede presentar con cierta frecuencia, pero es temporal y transitorio. La variabilidad climática está relacionada los fenómenos de El Niño y La Niña (ENSO), manifestándose con un calentamiento o enfriamiento del océano pacifico respectivamente. (Minambiente, 2018). En Colombia estos fenómenos de El Niño y de La Niña dependen de la regulación de presiones atmosféricas, son normales y siempre han existido en el planeta, estos fenómenos, ocurren anualmente, dependen de la temperatura de las corrientes marinas que ingresan a la costa pacífica, cuando la corriente marina que ingresa al pacifico es cálida se evapora más agua produciéndose más nubes, que el viento desplaza y aumentan las lluvias,

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este es el fenómeno de la niña; cuando ingresa una corriente marina fría a la costa pacífica se disminuye la evaporación, se producen menos nubes y hay menos lluvias, resultando un clima seco en el país, siendo este el fenómeno del niño. Como se indicó anteriormente, son fenómenos normales, que siempre han existido, pero por el cambio en el clima se han intensificado, por ejemplo, al estar más caliente el planeta, es más el agua que se evapora en el pacifico, produciendo más nubes y por lo tanto las lluvias se incrementan, intensificando este fenómeno causando inundaciones (BID & MinAmbiente, 2015).

En otras palabras el fenómeno ENSO es un patrón climático periódico que implica cambios en la temperatura de las aguas en las partes central y oriental del Pacífico tropical. Las aguas superficiales de una gran franja del océano Pacífico tropical se calientan o enfrían entre 1 y 3 °C en relación con la temperatura normal. Este patrón oscilante de calentamiento y enfriamiento afecta directamente la distribución de las precipitaciones en las zonas tropicales y puede ejercer una fuerte influencia sobre el clima en otras partes del mundo, lo que perjudica de un modo directo los sistemas de producción agropecuarios y pesqueros. Para entender el fenómeno ENSO desde el punto de vista oceanográfico debemos considerar que El Niño es causado por cambios en los vientos superficiales sobre el océano Pacífico tropical, como se había mencionado antes. La Figura 6 muestra las características del océano Pacífico en condiciones normales y durante El Niño. En condiciones normales se observa la presencia de aguas relativamente cálidas en el océano Pacífico occidental y frías en el extremo oriental. Las aguas cálidas son mantenidas en regiones alejadas a la costa de América del Sur por vientos intensos asociados a corrientes marinas de este a oeste, a lo largo de la región cercana a la línea ecuatorial. Por otro lado, se observa que durante episodios de El Niño dichos vientos, junto con las corrientes marinas, tienden a debilitarse y/o dirigirse de oeste a este, por lo que las aguas cálidas se acercan a las costas de América del Sur (IICA, 2015).

Figura 6. Océano pacifico bajo Condiciones normales y bajo condiciones de El Niño. (Fuente: IDEAM,

2002).

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Los fenómenos de El Niño y de La Niña no necesariamente tienen que ver con la ocurrencia del evento de precipitación, sino como se había dicho anteriormente, con el calentamiento o enfriamiento de las aguas del pacifico; cuando existe un calentamiento promedio de 0,5 °C en varios ciclos consecutivos genera el fenómeno de El Niño, y si es el caso contrario, -0,5 °C, genera el fenómeno de La Niña, es decir, estos fenómenos están íntimamente relacionados con calentamiento o enfriamiento de las aguas del pacifico. En la Tabla 1 se presenta cuantos fenómenos Niño y Niña se han presentado desde 1950 hasta la fecha, cada vez que ocurran cinco ciclos consecutivos marcados en color rojo, es un fenómeno de El Niño, y cuando ocurre en color azul, es un fenómeno de La Niña (Mercado, 2019).

Tabla 1. Tabla ONI.

YEAR DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ

1950 1,5 -1,3 -1,2 -1,2 -1,1 -0,9 -0,5 -0,4 -0,4 -0,4 -0,6 0,8

1951 -0,8 -0,5 -0,2 0,2 0,4 0,6 0,7 0,9 1,0 1,2 1,0 0,8

1952 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,0 -0,1 0,0 0,2 0,1 0,0 0,1

1953 0,4 0,6 0,6 0,7 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8

1954 0,8 0,5 0,0 -0,4 -0,5 -0,5 -0,6 -0,8 -0,9 -0,8 -0,7 -0,7

1955 0,7 -0,6 -0,7 -0,8 -0,8 -0,7 -0,7 -0,7 -1,1 -1,4 -1,7 -1,5

1956 -1,1 -0,8 -0,6 -0,5 -0,5 -0,5 -0,6 -0,6 -0,5 -0,4 -0,4 -0,4

1957 -0,2 0,1 0,4 0,7 0,9 1,1 1,3 1,3 1,3 1,4 1,5 1,7

1958 1,8 1,7 1,3 0,9 0,7 0,6 0,6 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6

1959 0,6 0,6 0,5 0,3 0,2 -0,1 -0,2 -0,3 -0,1 0,0 0,0 0,0


1960 -0,1 -0,1 -0,1 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,2 0,1 0,1

1961 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,1 -0,1 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2

1962 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,2 0,0 -0,1 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4

1963 -0,4 -0,2 0,2 0,3 0,3 0,5 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,3

1964 1,1 0,6 0,1 -0,3 -0,6 -0,6 -0,6 -0,7 -0,8 -0,8 -0,8 -0,8

1965 0,6 -0,3 -0,1 0,2 0,5 0,8 1,2 1,5 1,9 2,0 2,0 1,7

1966 1,4 1,2 1,0 0,7 0,4 0,2 0,2 0,1 -0,1 -0,1 -0,2 -0,3

1967 -0,4 -0,5 -0,5 -0,4 -0,2 0,0 0,0 -0,2 -0,3 -0,4 -0,3 -0,4

1968 -0,6 -0,7 -0,6 -0,4 0,0 0,3 0,6 0,5 0,4 0,5 0,7 1,0

1969 1,1 1,1 0,9 0,8 0,6 0,4 0,4 0,5 0,8 0,9 0,8 0,6


1970 0,5 0,3 0,3 0,2 0,0 -0,3 -0,6 -0,8 -0,8 -0,7 -0,9 -1,1

1971 -1,4 -1,4 -1,1 -0,8 -0,7 -0,7 -0,8 -0,8 -0,8 -0,9 -1,0 -0,9

1972 -0,7 -0,4 0,1 0,4 0,7 0,9 1,1 1,4 1,6 1,8 2,1 2,1

1973 1,8 1,2 0,5 -0,1 -0,5 -0,9 -1,1 -1,3 -1,5 -1,7 -1,9 -2,0

1974 -1,8 -1,6 -1,2 -1,0 -0,9 -0,8 -0,5 -0,4 -0,4 -0,6 -0,8 -0,6

1975 -0,5 -0,6 -0,7 -0,7 -0,8 -1,0 -1,1 -1,2 -1,4 -1,4 -1,6 -1,7

1976 -1,6 -1,2 -0,7 -0,5 -0,3 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 0,8

1977 0,7 0,6 0,3 0,2 0,2 0,3 0,4 0,4 0,6 0,7 0,8 0,8

1978 0,7 0,4 0,1 -0,2 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,4 -0,3 -0,1 0,0

1979 0,0 0,1 0,2 0,3 0,2 0,0 0,0 0,2 0,3 0,5 0,5 0,6


1980 0,6 0,5 0,3 0,4 0,5 0,5 0,3 0,0 -0,1 0,0 0,1 0,0

1981 -0.3 -0.5 -0.5 -0.4 -0.3 -0.3 -0.3 -0.2 -0.2 -0.1 -0.2 -0.1

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1982 0,0 0,1 0,2 0,5 0,7 0,7 0,8 1,1 1,6 2,0 2,2 2,2

1983 2,2 1,9 1,5 1,3 1,1 0,7 0,3 -0,1 -0,5 -0,8 -1,0 -0,9

1984 -0,6 -0,4 -0,3 -0,4 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,2 -0,6 -0,9 -1,1

1985 -1,0 -0,8 -0,8 -0,8 -0,8 -0,6 -0,5 -0,5 -0,4 -0,3 -0,3 -0,4

1986 -0,5 -0,5 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,2 0,4 0,7 0,9 1,1 1,2

1987 1,2 1,2 1,1 0,9 1,0 1,2 1,5 1,7 1,6 1,5 1,3 1,1

1988 0,8 0,5 0,1 -0,3 -0,9 -1,3 -1,3 -1,1 -1,2 -1,5 -1,8 -1,8

1989 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2 -0,2 -0,1


1990 0,1 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4

1991 0,4 0,3 0,2 0,3 0,5 0,6 0,7 0,6 0,6 0,8 1,2 1,5

1992 1,7 1,6 1,5 1,3 1,1 0,7 0,4 0,1 -0,1 -0,2 -0,3 -0,1

1993 0,1 0,3 0,5 0,7 0,7 0,6 0,3 0,3 0,2 0,1 0,0 0,1

1994 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,6 0,7 1,0 1,1

1995 1,0 0,7 0,5 0,3 0,1 0,0 -0,2 -0,5 -0,8 -1,0 -1,0 -1,0

1996 -0,9 -0,8 -0,6 -0,4 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,4 -0,5

1997 -0,5 -0,4 -0,1 0,3 0,8 1,2 1,6 1,9 2,1 2,3 2,4 2,4

1998 2,2 1,9 1,4 1,0 0,5 -0,1 -0,8 -1,1 -1,3 -1,4 -1,5 -1,6

1999 -1,5 -1,3 -1,1 -1,0 -1,0 -1,0 -1,1 -1,1 -1,2 -1,3 -1,5 -1,7


2000 -1,7 -1,4 -1,1 -0,8 -0,7 -0,6 -0,6 -0,5 -0,5 -0,6 -0,7 -0,7

2001 -0,7 -0,5 -0,4 -0,3 -0,3 -0,1 -0,1 -0,1 -0,2 -0,3 -0,3 -0,3

2002 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,4 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,3 1,1

2003 0,9 0,6 0,4 0,0 -0,3 -0,2 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4

2004 0,4 0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7

2005 0,6 0,6 0,4 0,4 0,3 0,1 -0,1 -0,1 -0,1 -0,3 -0,6 -0,8

2006 -0,8 -0,7 -0,5 -0,3 0,0 0,0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 0,9

2007 0,7 0,3 0,0 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,8 -1,1 -1,4 -1,5 -1,6

2008 -1,6 -1,4 -1,2 -0,9 -0,8 -0,5 -0,4 -0,3 -0,3 -0,4 -0,6 -0,7

2009 -0,8 -0,7 -0,5 -0,2 0,1 0,4 0,5 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6


2010 1,5 1,3 0,9 0,4 -0,1 -0,6 -1,0 -1,4 -1,6 -1,7 -1,7 -1,6

2011 -1,4 -1,1 -0,8 -0,6 -0,5 -0,4 -0,5 -0,7 -0,9 -1,1 -1,1 -1,0

2012 -0,8 -0,6 -0,5 -0,4 -0,2 0,1 0,3 0,3 0,3 0,2 0,0 -0,2

2013 -0,4 -0,3 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,3 -0,2 -0,2 -0,3

2014 -0,4 -0,4 -0,2 0,1 0,3 0,2 0,1 0,0 0,2 0,4 0,6 0,7

2015 0,6 0,6 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,5 2,6

2016 2,5 2,2 1,7 1,0 0,5 0,0 -0,3 -0,6 -0,7 -0,7 -0,7 -0,6

2017 -0,3 -0,1 0,1 0,3 0,4 0,4 0,2 -0,1 -0,4 -0,7 -0,9 -1,0

2018 -0,9 -0,8 -0,6 -0,4 -0,1 0,1 0,1 0,2 0,4 0,7 0,9 0,8

2019 -0,9 -0,8 -0,6 -0,4 -0,1 0,1 0,1 0,2 0,4 0,7 0,9 0,8


2020 0,5 0,6 0,5 0,3 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,9 -1,2 -1,3 -1,2

(Fuente: NOAA, 2020).

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En la Figura 7 y Figura 8 se puede observar el efecto de El Niño en Colombia y en la Figura 9 y Figura 10 se puede el efecto de La Niña en Colombia.

Figura 7. Efecto de El Niño en la temperatura en Colombia. (Fuente: IDEAM, 2002).

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Figura 8. Efecto de El Niño en las precipitaciones en Colombia. (Fuente: IDEAM, 2002).

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Figura 9. Efecto del Fenómeno de La Niña en la temperatura del aire en Colombia. (Fuente: IDEAM, 2002).

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Figura 10. Efecto del Fenómeno de La Niña en las precipitaciones en Colombia. (Fuente: IDEAM, 2002).

A nivel mundial, Colombia es uno de los países más ricos en recursos hídricos. Su clima presenta comportamientos variados, lo más frío en nevados hasta los más cálidos a nivel del mar. La precipitación está regida por el doble paso de la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT), no obstante, también existe la influencia de los vientos alisios y los eventos de variabilidad climática como El Niño-La Niña, Ondas intraestacionales (MJO), entre otros; al igual que los factores físico-geográficos regionales, como la orografía. Estos patrones de circulación y de acuerdo con IPCC podrían versen alterados por emisión de gases efecto invernadero. En la actualidad el cambio climático global es una de las mayores preocupaciones de la humanidad dadas las enormes repercusiones que tiene para la sostenibilidad futura de su desarrollo socioeconómico y ambiental. Este cambio climático comenzó a

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constatarse hace unas décadas a partir de distintas observaciones que indicaron no sólo un calentamiento global del planeta durante el último siglo, sino también un incremento de condiciones extremas que se traducen en sequías, olas de calor, inundaciones, etc. con la consiguientes incidencias en la salud humana, la seguridad alimentaria, el acceso a los recursos naturales trayendo desplazamiento de la población para la adquisición de los mismos, así como por efectos de los eventos extremos, entre otros. A partir de estos hechos, la comunidad científica ha realizado un gran esfuerzo para desarrollar modelos que permitan simular el sistema climático y que sean capaces de reproducir el cambio observado para, finalmente, determinar los factores que contribuyen al mismo y se analicen en los distintos escenarios socio-económicos de emisión que se utilizan para forzar los modelos en el futuro (Arango, C., Dorado, D., & Ruiz, 2012).

De acuerdo con IPCC (Panel Intergubernamental de Cambio Climático), un escenario de cambio climático es una respuesta del clima bajo un supuesto de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera; por lo tanto, dependiendo del escenario analizado, se admite un cambio en los patrones meteorológicos distinto, inducido por una mayor o menor emisión de gases a lo largo del siglo XXI. Los escenarios de cambio climático en Colombia, por ser un país con insipiente desarrollo industrial, no emite una cantidad de gases de efecto invernadero tal que se conviertan en factor decisivo para la afectación de la composición de la alta atmósfera del planeta, sin embargo, se prevé que el País sea una de las zonas más afectadas del globo con el cambio climático (Arango, C., Dorado, D., & Ruiz, 2012).

Mediante una evaluación de los modelos climáticos globales que mejor representan el clima regional y con la ayuda de modelos climáticos regionales de alta resolución espacial, se simularon diversos escenarios climáticos que ocurrirían sobre el territorio Colombiano en los decenios venideros del siglo XXI. Con base en lo anterior se plantea el siguiente como el escenario de cambio climático más probable para el país: La temperatura media en el territorio nacional continuará incrementándose durante el transcurrir del siglo XXI de tal manera que para el período 2011-2040 habría aumentado en 1.4±0.4°C, para 2041- 2070 en 2.4±0.5°C y para 2071-2100 en 3.2±0.7°C. Los aumentos más significativos de la temperatura media se esperarían en gran parte de las regiones Caribe y Andina especialmente en los departamentos de Sucre, Norte de Santander, Risaralda, Huila y Tolima En cuanto a los valores medios de temperatura mínima, se proyectan aumentos del orden de 1.1±0.3°C para el 2011-2040, 1.8±0.4°C para 2041-2070 y 1.9±0.5°C para 2071-2100, mientras que, con respecto a los valores medios de temperatura máxima, las proyecciones calculan aumentos del orden de 1.5±0.6°C para el 2011-2040, 2.3±0.7°C para 2041-2070 y 3.6±0.9°C para 2071- 2100, indicando que los días serán más cálidos respecto al período de referencia 1971-2000. En cuanto a precipitación, las proyecciones indican que habrá lugares donde aumentaría y sectores donde se reduciría. En promedio, para el período 2011-2070 la precipitación anual decrecería en no más de un 15% del valor del período 1971-2000. No obstante, los escenarios de cambio climático más pesimistas analizados

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proyectan reducciones hasta del 36% con respecto al período de referencia 1971-2000, especialmente hacia finales de siglo XXI (Ruiz J. , 2011).

En la Figura 11 se observan las mayores reducciones de lluvia, para el resto del siglo XXI, en los departamentos de Sucre, Córdoba, Bolívar, Magdalena, Atlántico, Caldas y Cauca, y aumentos en los departamentos de Vaupés, Chocó, Guainía, Amazonas y Vichada. Por otro lado las proyecciones de cambio climático evaluaron que la humedad relativa, se reduciría en Colombia en 1.8% para el 2011-2040, 2.5% para 2041-2070 y 5.0% para 2071-2100; las disminuciones más significativas comenzarían a manifestarse en el transcurso del período 2011-2040, en la Figura 12 se muestra la reducción de la humedad relativa en los departamentos de Tolima, Quindío y Huila en el periodo antes mencionado, pero paulatinamente, para mediados y finales de siglo, se extenderían a otros departamentos como Sucre, Bolívar, Cesar, La Guajira, Norte de Santander, Cauca, Cundinamarca, Santander , Nariño y Risaralda, como se observa en la Figura 13 (Ruiz J. , 2011).

Figura 11. Reducciones y aumentos de lluvias en diferentes departamentos para el resto del siglo XXI.

(Fuente: Ruiz J, 2011).

-36,30%-35,50%-34,0%

-24,60%-22,30%-21,90%-20,40%

9,50%

5,20% 3,70% 3,50% 2,30%

-40,00%

-30,00%

-20,00%

-10,00%

0,00%

10,00%

20,00%

REDUCCIONES Y AUMENTOS DE LLUVIAS EN DIFERENTES DEPARTAMENTOS PARA EL RESTO DEL SIGLO XXI

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Figura 12. Disminución de la humedad relativa en el periodo 2011-2040. (Fuente: Ruiz J, 2011).

Figura 13. Disminución de la humedad relativa para mediados y finales de siglo. (Fuente: Ruiz J, 2011).

Con lo anterior, se deduce que los menores cambios del clima se presentarían en: la Península de La Guajira, la cual mantendría sus características desérticas, el Chocó, donde continuaría prevaleciendo el clima superhúmedo, la Amazonía, que seguiría siendo húmeda y en gran parte de los Llanos Orientales, donde el clima semihúmedo persistiría. Los cambios más significativos se esperarían en la Región Caribe que cambiaría de un clima semihúmedo (condiciones actuales) a semiárido

-5,40%

-4,00%-3,80%

-6,00%

-5,00%

-4,00%

-3,00%

-2,00%

-1,00%

0,00%

Tolima Quindio Huila

DISMINUCIÓN DE LA HUMEDAD RELATIVA EN EL PERIODO DE 2011-2040

-5,50%-5,30%

-6,00%

-4,90%

-7,40%

-6,00% -5,90%

-5,20% -5,20%-5,00%

-8,00%

-7,00%

-6,00%

-5,00%

-4,00%

-3,00%

-2,00%

-1,00%

0,00%

DISMINUCIÓN DE LA HUMEDAD RELATIVA PARA MEDIADOS Y FINALES DE SIGLO

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y luego a árido para finales del siglo XXI. En la Región Andina, los cambios más notables representados en una transición de clima semihúmedo a clima semiárido, se presentarían en áreas de Cundinamarca, Boyacá, Tolima, Huila y hacia oriente del Valle, especialmente (Ruiz J. , 2011).

Los posibles efectos y afectaciones del cambio climático son: 1. Implicaciones en el confort térmico: el cambio en el confort térmico asociado a los cambios descritos podría tener un impacto drástico en la población, debido a que el área del territorio colombiano con condición de “muy caluroso” o “incómodamente caluroso” aumentará en gran parte de las regiones Caribe, Orinoquía y Amazonía y a lo largo del valle del Magdalena, en la zona Andina. En las zonas de cordillera, el confort térmico de frío y muy frío se estaría reduciendo paulatinamente. 2. Implicaciones en la salud humana: se ha establecido que con el calentamiento, el dengue y la malaria pueden expandirse a zonas más altas del país y, por ende, pisos térmicos más altos serían vulnerables a estas enfermedades. 3. Glaciares: Si los glaciares siguieran perdiendo anualmente entre el 3 y 5% de su área glaciar, éstos podrían desaparecer en 30 o 40 años. 4. Ascenso al nivel de mar: de continuar con las tendencias analizadas, el aumento del nivel del mar en Colombia, sobre el Mar Caribe, podría estar alrededor de entre 9 y 12 centímetros para 2040, entre 16 y 22 centímetros al 2070 y entre 23 y 32 centímetros al 2100. Para la costa Pacífica, este aumento se situaría alrededor de 8 centímetros para el 2040, 15 centímetros para el 2070 y 22 centímetros para el 2100. El sector agropecuario se vería vulnerable especialmente por procesos de avance de la desertificación. No obstante, la producción agropecuaria no solo depende de la relación clima-planta sino también de la relación clima-plagas, clima-enfermedades y por la influencia del clima en las prácticas agrícolas. Otro aspecto importante a tener en cuenta en el futuro, sería el relacionado con el corrimiento de los pisos térmicos; lo cual en muchos casos ocasionaría reducción en las áreas potenciales para desarrollo de algunos cultivos, especialmente de clima templado y frío. Con respecto a impactos del recurso hídrico ante cambio climático en Colombia, el cambio en el ciclo hídrico podría generar desabastecimiento de agua para consumo humano especialmente en las regiones Caribe y Andina, desmejoraría el saneamiento básico con implicaciones en la salud humana, incrementaría los costos de provisión de agua y en algunos casos podría ocasionar conflictos entre la población y entidades encargadas de la gestión de los recursos y de la provisión de agua potable (Ruiz J. , 2011).

Es muy probable que en los próximos años el Caribe colombiano se vea afectado por huracanes de mayor intensidad de los que ha venido sufriendo. Los cambios climáticos han ocurrido siempre a lo largo de toda la historia de nuestro planeta. Los que han ocurrido en el pasado se han debido básicamente a cambios naturales producidos en el planeta y existen también aquellos que son propios de la dinámica de la Tierra. Fenómenos como ‘El Niño’ y otros que ocurren en las regiones cercanas a los polos son procesos que se dan normalmente dentro de la dinámica del planeta, no son asociados a procesos debido al hombre. Así que nosotros tenemos que vivir los cambios climáticos propios debido al proceso evolutivo del planeta y aquellos que son producto de las actividades humanas. Dentro de estos

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cambios climáticos producto de las actividades humanas está el calentamiento global. El calentamiento global se produce debido a la radiación que se refleja de la superficie de la tierra, los gases de invernadero en la atmósfera se encargan de retransmitirlo de nuevo a la tierra y esto hace que se cree una temperatura óptima para la vida. Los gases de invernadero como el monóxido de carbono, el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso son gases que están presentes de forma natural en la atmósfera. Una disminución o un aumento de la concentración de estos gases en la atmósfera traen como consecuencia que se baje o aumente la temperatura del planeta. Lo que está sucediendo ahora es que la concentración ha aumentado en los últimos años, lo que trae como consecuencia que la radiación que esos gases envían de nuevo a la tierra aumenten y creen una temperatura más alta (De la Cruz, 2007).

Cambio climático en el Departamento de Córdoba, Colombia. El cambio climático en el departamento de Córdoba, se ve reflejado directamente en el ambiente y el desarrollo económico, afectando la oferta del recurso hídrico, la disminución de la capacidad de cultivar la tierra, así como la disminución en agua potable disponible para el consumo de las comunidades vulnerables, tanto en la zonas rurales como urbanas, principalmente en los siguientes aspectos: 1. Incendios Forestales. 2. Desabastecimiento de Agua. 3. Afectación de la producción ganadera. 4. Afectación de la producción agrícola. Ubicación Departamento de Córdoba, Colombia. Al ser el segundo departamento con la mayor cantidad de bovinos censados en Colombia después de Antioquia, las emisiones de metano entérico ocupan aproximadamente la cuarta parte de las emisiones departamentales. Estas emisiones, sumadas a las generadas por el estiércol en pasturas, constituyen el 43% de las emisiones totales. Además, el cambio de uso del suelo genera emisiones indirectas de óxido nitroso por cambio en la reserva de carbono. [3] Por otro lado, en cuanto a los sectores económicos, el sector Agropecuario aporta un 49,24%, el forestal un 20,92%, las industrias manufactureras 14,24%, el sector transporte 8,36% y otros 7,24% (Calderin, 2018).

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En la Figura 14 se observan cultivos en Córdoba afectados por la sequía, producto del cambio climático.

Figura 14. Cultivos afectados por la sequía. (Fuente: Periódico el Universal).

De acuerdo a las cifras entregadas por los entidades locales como la Unidad Departamental de Gestión del Riesgo de Desastres de Córdoba -UDGRD-, la Secretaria de Desarrollo Económico Departamental, la Corporación Autónoma Regional de los Valles del Sinú y del San Jorge - CVS, Entidades de socorro y las administraciones municipales, la mayor cantidad de población afectada por incendios Forestales se encuentran en los municipios de Ayapel, Buenavista, Cereté, Chima, Chinú, La Apartada, Santa Cruz de Lorica, Los Córdobas, Montería, Moñitos, Planeta Rica, Pueblo Nuevo, Purísima, Sahagún, San Antero, San Bernardo del Viento y Valencia. Municipio de Ciénaga de Oro. Municipio de Cereté. Por desabastecimiento de agua (tanto para consumo humano como animal), los municipios más afectados son Puerto Escondido, San Bernardo del Viento, Moñitos, Los Córdobas, Cereté, San Pelayo, Chimá, San Carlos y Montería, que en general sufren impactos como pérdidas de cultivos y ganado bovino. La población afectada corresponde principalmente a la zona rural, que se caracteriza por su vocación agrícola. De manera sustancial se observa un deterioro en un 50%-80% productos de pan coger, hortalizas, principalmente el plátano, ñame, yuca, maíz, arroz, debido a la disminución de las lluvias e incremento de incendios forestales. La temperatura promedio es de 27,8°C, al medio día la temperatura máxima media oscila entre 32 y 34°C. En los últimos meses del presente año, se han registrado temperaturas de hasta 45°C, en varios municipios del departamento, incrementando las afecciones en la salud, especialmente por los golpes de calor. De acuerdo a datos suministrado por FEDEGAN en Córdoba, en promedio anualmente existen más de 24.500 hectáreas afectadas por la sequía, lo que se evidencia mediante la muerte de alrededor de 4.700 cabezas de ganado por efectos de la escasez de agua y pastos. Adicionalmente, al afectarse la producción de pastos por la poca disponibilidad hídrica, la producción de leche y carne disminuye. En el año 2014, la producción de leche disminuyó en 24%, la de carne, en 15% y el censo ganadero se redujo en aproximadamente 21.400 animales en comparación con 2013, afectando

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principalmente a los pequeños y medianos ganaderos. Complejo de Humedales de la margen izquierda del río Sinú, Municipio de Santa Cruz de Lorica (Calderin, 2018).

Las consecuencias del cambio climático han puesto en riesgo a uno de los ríos más importantes de Córdoba y Colombia: el rio Sinú. Según el instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM), los fenómenos naturales, especialmente El Niño y La Niña han acrecentado los riesgos ambientales en el rio y sus alrededores. El aumento de temperatura media, la extensión y reducción del caudal, y el adelanto temporal de la descarga primaveral en el rio producirán grandes pérdidas económicas, sociales y medioambientales en el departamento (La Razon, 2016).

La reducción de las lluvias en la temporada seca, unido al incremento de la temperatura y la radiación solar, se ha evidenciado especialmente en zonas donde se presenta disminución de áreas cultivadas en los principales productos de la región como los son maíz, arroz, algodón y plátano. En contraste, la temporada de lluvias se presenta de manera inclemente, generando inundaciones en las zonas urbanas y rurales de los municipios, incrementando los niveles de los ríos, superando la capacidad de amortiguamiento de las ciénagas y arroyos, y dejando a miles de familias damnificadas (Calderin, 2018).

Conociendo los impactos del Cambio climático de los efectos físicos y atmosféricos investigados por la comunidad científica, es preciso aquí mencionar cuales son los efectos directos sobre los cultivos y plantas en base a los escenarios climáticos que proyectan modificaciones en el los patrones de precipitación y de temperatura del aire. En términos generales, los rendimientos de muchos cultivos, podrían disminuir significativamente por las mayores temperaturas, como consecuencia, por ejemplo, del estrés térmico e hídrico, del acortamiento de la estación de crecimiento y de la mayor presencia de plagas y enfermedades. Las producciones animales también se verían afectadas, por el impacto del cambio climático en la productividad de las pasturas y forrajes y según sus requerimientos específicos. De otra parte, los efectos directos sobre los procesos fisiológicos en las plantas, debido al aumento en la concentración de CO2, han sido demostrados y sus consecuencias sobre el crecimiento, desarrollo y producción vegetal han sido evaluadas con diferentes modelos (Esperanza, 2013).

Un incremento en el Dióxido de Carbono elevaría la tasa fotosintética de las plantas y por consiguiente incrementaría el rendimiento. El incremento directo de la tasa de fotosíntesis de las plantas C3 (trigo, arroz, papa, soya, frijol) resulta de dos propiedades de la enzima Rubisco (ribulosa 1,5-difosfato carboxylasa) que fija el CO2 en esos cultivos. La enzima no se satura con la concentración actual de CO2, por lo que un incremento en su concentración incrementará la velocidad de carboxylación (fijación de CO2) y la fotosíntesis neta. Además el CO2 es un inhibidor competitivo de la reacción de oxigenación, la cual conduce a la fotorrespiración, ésta comúnmente libera 20 a 40% de los productos de la fotosíntesis como CO2. Altas temperaturas del aire pueden detener la fotosíntesis, evitar la fertilización de los óvulos de las plantas e inducir a una deshidratación; en las plantas C3 la tasa

40

máxima de fotosíntesis está entre temperaturas de 20 y 32°C, a temperaturas superiores la tasa muestra una declinación y al alcanzar los 40°C, cesa enteramente, a esta temperatura la planta se encuentra en shock térmico, buscando la manera de subsistir. Altas temperaturas del aire pueden detener la fotosíntesis, evitar la fertilización de los óvulos de las plantas e inducir a una deshidratación; en las plantas C3 la tasa máxima de fotosíntesis está entre temperaturas de 20 y 32°C, a temperaturas superiores la tasa muestra una declinación y al alcanzar los 40°C, cesa enteramente, a esta temperatura la planta se encuentra en shock térmico, buscando la manera de subsistir. De otra parte el periodo más vulnerable del ciclo fenológico es cuando ocurre la fertilización; el Instituto Internacional de Investigación del Arroz de México reporta que la fertilidad del arroz cae de 100% a 0% de 34% a 40°C; en el caso del maíz cuando hay temperaturas mayores de 36 °C se presenta reducción en la viabilidad del polen. Según para el cultivo del arroz, para el cual se ha determinado que un aumento de un grado centígrado en la temperatura entre 30 y 40°C, durante la floración, reduce la fertilidad y la formación de grano en 10%. Sin embargo las consecuencias del enriquecimiento de CO2 y el aumento de la temperatura son positivas solamente bajo condiciones óptimas de crecimiento y considerando que la mayoría de los cultivos raramente se encuentran bajo condiciones óptimas de crecimiento, los beneficios por el enriquecimiento de CO2 y aumento en la temperatura son mínimos (Esperanza, 2013).

En la Figura 15 y Figura 16 se logra observar las proyecciones de los escenarios de cambio climático en general para Colombia, mostrando una disminución de la precipitación y un aumento de temperatura media para el periodo 2011-2100 (Arango, C., Dorado, D., & Ruiz, 2012).

41

Figura 15. Distribución espacial de las anomalías decadales de la precipitación para Colombia. (Fuente:

Arango, C.; Dorado, J; Guzmán D.; Ruiz, J. F, 2012).

42

Figura 16. Distribución espacial de las anomalías de temperatura media con tendencias de las diferentes

décadas para Colombia. (Fuente: Arango, C.; Dorado, J; Guzmán D.; Ruiz, J. F., 2012).

43

De acuerdo a un estudio realizado en la cuenca media y baja del Sinú, específicamente en los municipios de Montería, San Carlos, Cereté, San Pelayo, Ciénaga de Oro, Cotorra, Chimá, Momil, Purísima, Lorica, San Bernardo del Viento y San Antero en el departamento de Córdoba, encontraron incrementos de 0,79 °C de la temperatura del aire entre los años 1968 y 2011, lo que significa que ha aumentado en 2.9% desde 1968. Considerando el periodo de tiempo 1971-2010, donde el aumento fue de 0.96 °C equivalente a 0.24 ºC por década, lo que permite concluir que el calentamiento global al que está siendo sometida la zona de estudio es de mayor magnitud que la tasa de aumento de 0.17 ºC por década, reportado por WMO (2013). También encontraron incrementos en la densidad de vapor de agua y la evapotranspiración potencial, 1.20 g/m3 (5.5%) y 199.49 mm/año (11.3%), respectivamente para el mismo periodo de tiempo, mientras que entre 1971 y 2010 el aumento para la densidad de vapor de agua fue de 1.38 g/m3 (0.35 g/m3/déc) y para la evapotranspiración potencial de 216.93 mm (54.23 mm/déc). Estas variaciones de la densidad de vapor de agua atmosférico y de la evapotranspiración potencial, corroboran lo expuesto sobre los incrementos de la temperatura del aire en la zona de estudio integrada, así como también demuestran la magnitud del calentamiento global en ésta zona(Perez, 2014).

En la Universidad nacional de Colombia sede Bogotá, se estudió los aspectos ecofisiológicos de los cultivos de frutas en la era del cambio climático. La investigación describe cómo los efectos de la radiación solar alta / baja, la temperatura, el estrés hídrico de las sequías, las inundaciones y los niveles crecientes de dióxido de carbono en la atmósfera afectan los cultivos de frutas y su crecimiento y fisiología. Al final concluyeron que a través de su influencia en la fisiología de las plantas frutales, el cambio climático incide diferencialmente en el crecimiento, desarrollo, producción y calidad de frutos que pueden ser favorables en su respuesta, pero a la inversa si estos factores ocurren en niveles excesivos. Algunos ejemplos son la radiación solar, que favorece la fotosíntesis, pero en el caso de niveles demasiado elevados puede provocar fotoinhibición y / o quemaduras solares. El aumento de las temperaturas acelera el ciclo de cultivo de la planta y permite cultivos en altitudes más altas, pero también aumenta los efectos nocivos del estrés hídrico y la alta radiación. El dióxido de carbono elevado requerirá que los productores apliquen más fertilizantes derivados de nitrógeno y agua. Los productores necesitan mitigar el cambio climático seleccionando cultivares más resistentes que respondan a niveles elevados de dióxido de carbono y sean capaces de adaptarse a condiciones de sequía o anegamiento. Evidenciando las afectaciones del cambio en el clima (Fischer, Ramirez, & Casierra-Posada, 2016).

El estudio impactos socioeconómicos del cambio climático en América Latina y el Caribe: 2020-2045. Cuyo objetivo fue evaluar el impacto socioeconómico que se tendría, si no se hubiesen implementado las medidas de adaptación en los cultivos del arroz, el trigo, el maíz, el frijol y la soya que juegan un papel importante debido a sus aportes a la economía y a la seguridad alimentaria, dada la existencia de evidencia que señala que a nivel mundial se presentarían cambios en el clima en el mediano plazo; se encontró que los crecimientos de las producciones de maíz y

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frijol caerían de manera importante en Nicaragua, El Salvador, Guatemala, Honduras, Colombia, Venezuela y Brasil, y los del arroz y trigo presentarían importantes disminuciones en Brasil, Argentina y Uruguay (Figura 17 y Figura 18). Finalmente, se colige que el cambio climático tiene la capacidad de frenar parte de los avances en materia de seguridad alimentaria en la región, debido a sus efectos negativos sobre la disponibilidad de alimentos (Rodriguez, y otros, 2016).

Figura 17. Distribución de los Cambios Porcentuales de la Demanda, la Producción, el Área y los

Rendimientos en los Escenarios Construidos. (Fuente: Rodríguez, y otros, 2016).

45

Figura 18. Perfil de Impacto del Cambio Climático para la Demanda, la Producción, el Área y los

Rendimientos por Países. (Fuente: Rodríguez, y otros, 2016).

46

2.2 Evapotranspiración de los cultivos

La evapotranspiración del cultivo (ETc) es una función tanto del clima como de la etapa de crecimiento de la planta (Figura 19). La relación entre la evapotranspiración de referencia y la evapotranspiración del cultivo, es el coeficiente del cultivo, que cambia durante la temporada con los cambios fisiológicos del cultivo. (Waller & Yitayew, 2016, pág. 89).

Figura 19. La Evapotranspiración del Cultivo en Función de la Evapotranspiración de Referencia y el

Coeficiente de Cultivo. (Fuente: Portalfruticola, 2016. Recuperado de

https://www.portalfruticola.com/noticias/2016/08/14/que-es-le-coeficiente-de-cultivo-kc-en-riego-valores-

por-especie/).

En otras definiciones, es la suma de la transpiración y evaporación, que se conoce como evapotranspiración (ETc). Esta varía en función del clima, las características del cultivo, las prácticas de manejo y el medio de desarrollo, por lo tanto el conocimiento preciso de la ETc es una herramienta fundamental que contribuye con una adecuada gestión de los recursos hídricos y con el mejoramiento de la productividad de los cultivos. La medición de la evapotranspiración de un cultivo puede ser determinada directamente a través de los métodos de transferencia de masa, de un balance de energía, a partir de la medición de los componentes del balance de agua en el suelo en terrenos cultivados o mediante el uso de lisímetros. Estos métodos generalmente exigen precisión en las mediciones, requieren de equipos especializados y de largos periodos de medición, en general son costosos, de allí que su uso se limita a determinaciones para algunos cultivos de interés y a nivel de investigaciones. Por lo tanto para la mayoría de los cultivos, la ETc se estima a partir del enfoque del coeficiente del cultivo (Kc), como el producto de una evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) (Cenicaña, 2015):

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𝑬𝑻𝑪 = 𝑬𝑻𝑶 ∗ 𝑲𝑪 (1)

Donde 𝐸𝑇𝑐 es la evapotranspiración del cultivo (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), 𝐸𝑇𝑂 es la

evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), y 𝐾𝑐 es el coeficiente de cultivo.

El proceso de ETc, depende de elementos del clima, como es la temperatura, la velocidad del viento, la humedad relativa y la radiación solar (evapotranspiración de referencia) y de las características, morfológicas, fisiológicas y fenológicas del cultivo (coeficiente de cultivo) que también son altamente influyentes en este proceso. Otro factor de influencia es la cantidad de agua en el suelo (Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero, 2017).

La ETo se calcula a partir de funciones matemáticas basadas en datos climáticos y el Kc se determina experimentalmente mediante la medición de algunos componentes del balance de agua en un volumen de suelo cultivado, una vez obtenidos los valores de Kc para las diferentes etapas de crecimiento y desarrollo del cultivo, estos se multiplican por la ETo calculada mediante uno de los métodos utilizados y se obtiene la ETc para ser aplicada en el balance hídrico (Cenicaña, 2015).

2.2.1 Evapotranspiración de referencia (ETo)

La evapotranspiración de referencia (ETo), es el agua que pasa de estado líquido a gaseoso hacia la atmosfera, en una superficie de referencia siendo un cultivo hipotético de pasto, con una altura asumida de 0,12 m, con una resistencia

superficial fija de 70 s 𝑚−1 y un albedo de 0,23. La superficie de referencia es muy similar a una superficie extensa de pasto verde, bien regada, de altura uniforme, creciendo activamente y dando sombra totalmente al suelo. La resistencia

superficial fija de 70 s 𝑚−1 implica un suelo moderadamente seco que recibe riego con una frecuencia semanal aproximadamente (FAO, 2006).

“La evapotranspiración de referencia (ETo), es la evapotranspiración que presenta un cultivo hipotético, cuyas características son conocidas y que corresponden a un cultivo de pasto de altura uniforme, bien regada y en óptimas condiciones de crecimiento” (Portalfruticola, 2016).

La evapotranspiración es el proceso combinado de evaporación y transpiración, ambos son procesos que transportan el agua en forma de vapor hacia la atmosfera, solo que uno a través del suelo y otro mediado por un tejido vivo. La evaporación y la transpiración ocurren simultáneamente y no hay una manera sencilla de distinguir entre estos dos procesos. Aparte de la disponibilidad de agua en los horizontes superficiales, la evaporación de un suelo cultivado es determinada principalmente por la fracción de radiación solar que llega a la superficie del suelo. Esta fracción disminuye a lo largo del ciclo del cultivo a medida que el dosel del cultivo proyecta más y más sombra sobre el suelo. En las primeras etapas del cultivo, el agua se pierde principalmente por evaporación directa del suelo, pero con el desarrollo del

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cultivo y finalmente cuando este cubre totalmente el suelo, la transpiración se convierte en el proceso principal (FAO, 2006, pág. 3).

Figura 20. La Evapotranspiración Dividida en sus Dos Componentes, Evaporación y Transpiración. (Fuente:

FAO, 2006).

En la Figura 20, Se presenta la evapotranspiración dividida en sus dos componentes (evaporación y transpiración) en relación con el área foliar por unidad de superficie de suelo debajo de él. En el momento de la siembra, casi el 100% de la evapotranspiración ocurre en forma de evaporación, mientras que cuando la cobertura vegetal es completa, más del de 90% de la evapotranspiración ocurre como transpiración (FAO, 2006, pág. 3).

“La ETo trata de identificar las variables medioambientales” (Lagos, 2016). “Existen diferentes método para estimar ETo, métodos directos como lo son el método del lisímetro, y método del tanque evaporímetro, y métodos indirectos como lo son el método de Thorntwaite, método de Blaney-Criddle, método de Hargreaves, método de Christiansen, método de Linacre, método de Turc, Método de Doorenbos y Pruitt, y método de Penman-Monteith” (Gómez & Cadena, 2017). A Continuación se presentan los métodos antes mencionados:

El método del lisímetro es un dispositivo introducido en el suelo, rellenado con el mismo terreno del lugar y con vegetación. Es usado para medir la evapotranspiración de referencia (ETo). También se denomina evapotranspirometro dependiendo de qué manera se ha hecho el procedimiento de medida. Un lisímetro consiste en un recipiente enterrado y cerrado lateralmente, de modo que el agua drenada por gravedad (la que hubiera infiltrado hasta el acuífero), es captada por un drenaje. En su construcción debe tenerse en cuidado de restituir el suelo que se excavo en unas condiciones lo más similares posibles a las que se encontraba.

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Próximo a él debe existir un pluviómetro. En la Figura 21 se ve un modelo esquemático de un lisímetro (Nuñez & Tenorio, 2015).

Figura 21. A) Terreno en estudio; B) Balanza; C) Recolección del agua de drenaje; D) Recolección del agua

de escorrentía. (Fuente: Wikipedia, 2006. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Lis%C3%ADmetro).

La ETo se despeja de la siguiente ecuación de balance hídrico en el lisímetro:

𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒑𝒊𝒕𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝑬𝑻𝒐 + 𝑰𝒏𝒇𝒊𝒍𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 + ∆𝑨𝒍𝒎𝒂𝒄𝒆𝒏𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 (2)

Para calcular ∆𝐴𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜, normalmente se mide del suelo y a partir de ahí, se calcula una lámina de agua equivalente expresada en milímetros. Mediante riego es más simple, debido a que se debe mantener el suelo en condiciones de humedad óptima (Nuñez & Tenorio, 2015).

El lisímetro consiste en un recipiente impermeable que contiene un volumen de suelo y que mediante el monitoreo de algunos parámetros del suelo que puedan ser usados en el balance hídrico del volumen de control, permita estimar las variables de interés. En general, los lisímetros están orientados a la obtención de datos experimentales que permitan tener un mejor conocimiento de los factores que influyen en el proceso evapotranspiratorio y medir el grado de exactitud de procedimientos indirectos que se utilizan para estimarlo. En los lisímetros de pesada, los cambios de peso representan una medida directa del flujo de agua que

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entra y sale del lisímetro. El peso total de un lisímetro en un momento dado (Mt) se puede expresar por la siguiente ecuación (Lavao, 2016):

𝑴𝒕 = 𝑴𝒐 + 𝑷𝒄𝒗 − 𝑬𝑻 − 𝑫 + 𝑹 + 𝑷 (3)

Donde 𝑀𝑡 es el peso inicial del lisímetro, 𝑃𝑐𝑣 es la acumulación de biomasa de la cubierta vegetal, 𝐸𝑇 es la pérdida de agua del lisímetro por evapotranspiración, 𝐷

es la el agua de drenaje recibida en recipientes que están afuera del lisímetro, 𝑅 es la cantidad de agua aplicada mediante riego y 𝑃 es la precipitación recibida por lisímetro.

Según Pulido (2014), como se citó en Lavao (2016): Existen los siguientes tipos fundamentales de lisímetros de acuerdo con su principio de acción. 1) Lisímetros de pesada: Los lisímetros de pesada se desarrollaron para realizar una serie exacta mediciones para el cálculo de la evapotranspiración para pastos y cultivos. En estos lisímetros se utiliza la correspondencia existente entre volúmenes y pesos de agua, para medir la evapotranspiración gravimétricamente en lugar de hacerlo volumétricamente. En este grupo cae un variado número de lisímetros. a) de envases comunes: Consisten en emplear simples recipientes, que llenos de tierra y sembrados con cultivo se pesan cada cierto tiempo, por lo general diariamente, La pérdida de peso entre dos mediciones, corresponderá al agua perdida durante el periodo, lo cual se lleva a lámina al dividir por el área del recipiente, Como estos evapotranspirómetros son livianos, no se necesita colocarlos sobre básculas, sino en el suelo, y se sacan de allí, para pesarlos. Estos lisímetros se podrían catalogar como móviles. b) Sobre balanzas: Con forme al método de medición del peso estos lisímetros pueden ser móviles que se sacan de sus lechos a mano o mediante dispositivos de elevación especiales (grúas) y se ponen sobre balanzas de plataforma para medir el peso; después, se vuelven a colocar en su lugar. Los lisímetros que funcionan de acuerdo con este principio de medición del peso, normalmente tienen dimensiones pequeñas. Los lisímetros estacionarios (ver Figura 22). Están puestos permanentemente en el dispositivo de medición del peso (la balanza). Normalmente son lisímetros de grandes dimensiones donde el peso del suelo y los demás accesorios del lisímetro mismo pesan varias toneladas. Se considera que los lisímetros de medición del peso facilitan datos precisos, pero la medición de pesos más grandes causa ciertas dificultades. El uso de balanzas de plataforma y dispositivos de elevación para sacar los lisímetros de sus lechos y pesarlos, es posible sólo en caso de lisímetros de peso y dimensiones limitados. En todos los casos en que los lisímetros utilizados son de grandes dimensiones, los mismos deben ser estacionarios, colocados sobre balanzas, lo cual encarece su construcción (Pulido, 2014, como se citó en Lavao, 2016).

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Figura 22. Lisímetros de pesada. (Fuente: Lavao, 2016).

2) Lisímetros flotantes: Estos tipos de lisímetros llamados, asimismo, hidráulicos, tienen el recipiente lleno de suelo (el monolito) que está flotando directamente o mediante un flotador en una piscina llena de agua u otra solución. La ley de Arquímedes sirve de base al principio de estos lisímetros. Al evaporarse la humedad del monolito de suelo flotante, el peso del mismo disminuye y, como consecuencia, él emerge sobre la superficie del líquido. Por los cambios en la profundidad de sumersión se determina la evapotranspiración del monolito de suelo del lisímetro. El registro continuo de estos aparatos los hace muy útiles, en comparación con otros que efectúan medidas a intervalos relativamente largos; pues así se puede estudiar el proceso de flujo de vapor a la atmósfera con mayor detenimiento. En la instalación de Lisímetros de este tipo, hay que evitar el cabeceo del tanque flotante; es decir que la flotación debe realizarse en forma erecta, A tal fin, el centro de gravedad debe quedar por debajo del centro de flotación, Asimismo, ocasionalmente un lado del tanque puede quedar más pesado que otro, recostándose de las paredes externas. Para eliminar los problemas de drenaje en el fondo, debe colocarse una capa de arena o grava y una batería de dos o tres tanques colectores comunicados al exterior por una tubería vertical, Al bajar el agua gravitacional, esta se extraerá mediante una bomba manual, introduciendo la manguera de succión por los tubos de drenaje. 3) Lisímetros de presión: Estos lisímetros permiten registrar las pérdidas de agua mediante cambios de presión. A tal fin se coloca el tanque sobre un grupo de mangueras flexibles llenas de un fluido, generalmente agua comunicada a un manómetro. Para las mangueras, se han probado diferentes materiales; entre ellos vinil, goma, nylon-butil, lona, etc, Se han probado también tripas de caucho de automóvil o colchones inflables de aire. Los errores debidos a fricción son despreciables y el equipo es relativamente barato. Al igual que los lisímetros flotantes estos tienen problemas por flujo de calor. En este caso, con incrementos de temperatura hay un aumento en la presión del líquido, el cual se

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registraría como ganancia de peso. Por tal motivo hay que efectuar las correcciones necesarias. 4) Cajas lisimetricas: Son a su vez los más comunes y se emplean sobre todo en agronomía. Consisten en una caja estanca que se rellena del material en cuestión, colocando en el fondo un lecho de gravas (Figura 23). En el fondo se instala un sistema de drenaje colector del agua infiltrada. La muestra de terreno resultada alterada por lo que la representatividad de la medida se ve afectada (Pulido, 2014, como se citó en Lavao, 2016).

Figura 23. Cajas lisimetricas. (Fuente: Lavao, 2016).

5) Lisímetros monolito: A cubeta se construye alrededor de un bloque de terreno in situ, o bien el bloque de terreno se introduce, lo menos afectado posible, dentro de la caja lisimetricas. Las dimensiones de estos tipos de lisímetros son muy variables, pueden ser de 1 a 625 m2, y tiene forma cuadrada o rectangular (ver Figura 24). Suelen tener de 1 a 3 m de profundidad. Se suelen construir baterías de estos lisímetros, cada una con una peculiaridad y se completa el registro con una estación meteorológica completa. 5) Lisímetros Complejos: Con el fin de no alterar el terreno in situ, el lisímetro se coloca en una galería que parte de un pozo excavado (ver Figura 25) se puede colocar lisímetros, partiendo de un mismo pozo central, a diversas alturas y orientaciones; en general los valores que se miden son muy bajos, y no son representativos de la infiltración real. Todas estas instalaciones se puede hacer con un drenaje total o manteniendo un plano constante de agua a una cierta profundidad, generalmente de 1m (Pulido, 2014, como se citó en Lavao, 2016).

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Figura 24. Lisímetro monolito. (Fuente: Lavao, 2016).

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Figura 25. Lisímetros complejos. (Fuente: Lavao, 2016).

Según Carmona y otros (2011), Khan y otros (1998), como se citó en Silicani (2015): La estimación de la pérdida real del sistema suelo-agua-planta se puede lograr por medio de métodos directos e indirectos. Uno de los métodos directos corresponde a los lisímetros, que miden la variación en el contenido de agua del suelo, siendo estos, la mejor forma de determinar el consumo de agua por parte de las plantas. Aun cuando no existe un modelo único, los lisímetros convencionales para cultivos anuales poseen un diámetro superior a los 110 cm y una profundidad mayor a los 130 cm. Sin embargo, dificultades técnicas y económicas demuestran que muchos investigadores hayan optado por el uso de lisímetros de menor tamaño

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denominados como microlisímetros o minilisímetros. Estos micro o minilisímetros son de distintos tamaños y formas, con diámetros inferiores a los 100 cm y una profundidad que no excede los 70 cm. Según la metodología empleada para determinar las variaciones del contenido de agua existen lisímetros de pesada e hidráulicos y de variación de altura de agua.

En una investigación en la Universidad nacional de Colombia, donde se estudió la medición y modelamiento de la evapotranspiración real del cultivo de clavel en invernadero en la sabana de Bogotá, utilizaron lisímetros electrónicos de pesada, aplicando un método numérico e implementándolo a través del desarrollo de un software (LisApp). En la Figura 26 se aprecian los valores de la ETc provista por los lisímetros, la línea roja hace referencia al peso del lixiviado y la línea azul hace referencia al peso de la planta y los sustratos, como se observa en la figura la línea roja es creciente hasta un punto donde se estabiliza, que es aproximadamente hacía las 21:00 horas, este comportamiento está señalando el momento desde que cesa el drenaje del contenedor principal. El punto donde está bajando en forma vertical es donde se opera el sistema de drenaje del contenedor de lixiviado, el cual es el inicio del siguiente día de monitoreo. La línea azul que corresponde al sistema contenedor- planta-sustrato presenta unos picos a diferentes horas del día, estos picos hacen referencia a los pulsos de agua que hubo durante el día, dependiendo de la época del año difieren la cantidad de pulsos, (entre 3 y 5 pulsos). La Tabla 2 muestra los resultados de ETc diaria para 10 días seleccionados como ejemplo de los resultados obtenidos (Lavao, 2016).

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Figura 26. Comportamiento del peso de la Planta y del Lixiviado. (Fuente: Lavao, 2016).

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Tabla 2. Ejemplo de la ETc obtenida por LisApp para 10 días.

DIA

ETc - LISÍMETR

O Nro.

1 (mm)

OBSERVACIÓN

LISÍMETRO Nro. 1

ETc -LISÍMETRO NO. 2 (mm)

OBSERVACIÓN

LISÍMETRO Nro. 2

ETc -LISÍMETRO Nro. 3 (mm)

OBSERVACIÓN LISÍMETRO Nro.

3

PROMEDIO ETc LISÍMETROS

Nro.1 Y Nro.2 (mm)

PULSOS

17/08/13 1,54 Incompleta 1,74 Incompleta Sin dato 1,65 2

18/08/13 1,99 Normal 1,97 Normal Extraño 1,98 2

19/08/13 1,88 Normal 1,88 Normal Extraño 1,88 2

20/08/13 2,26 Normal 2,28 Normal Sin dato 2,27 2

22/08/13 1,89 Incompleta 1,87 Incompleta 2,77 Normal 1,88 2

23/08/13 2,35 Normal 2,39 Normal Sin

medición 2,37 2

24/08/13 1,96 Normal 1,9 Normal Error de medición

1,91 2


2,16 2


2,23 2


1,71 2

28/08/13 2,1 Normal 2,08 Normal Sin

medición 2,09 3

(Fuente: Lavao, 2016).

El método del tanque evaporímetro ha sido utilizado extensivamente en las áreas de riego, cuando no se tiene suficiente información climática. Este método debe utilizarse solo cuando este calibrado apropiadamente. El tanque evaporímetro más utilizado es el tipo “A”, este tanque es circular, tiene un diámetro de 121 cm, una profundidad de 25,5 cm y el nivel del agua se mantiene de 6 a 8 cm debajo del borde. El tanque está construido del hierro galvanizado y está montado 15 cm arriba de la superficie del suelo sobre una tarima de madera (Figura 27). Los cultivos que se encuentran alrededor del tanque evaporímetro no deben ser más altos que 1 m. la ETo se calcula de la siguiente ecuación (López, 2011):

𝑬𝑻𝒐 = 𝒌𝒑 ∗ 𝑬𝒑 (4)

Donde 𝐸𝑇𝑜 es la evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); 𝑘𝑝 es el coeficiente

del tanque evaporímetro que depende de la humedad relativa mínima, de la velocidad promedio del viento en 24 horas y el tipo de cubierta alrededor del

tanque; 𝐸𝑝es la evaporación media del tanque evaporímetro (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1).

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Figura 27. Tanque Evaporímetro. (Fuente: Agroalimentando. Recuperado de

https://agroalimentando.com/nota/4024).

En la Tabla 3 se muestran valores de la ETo en plantas de Stevia rebaudiana Bertoni a partir del coeficiente del tanque (Kp) y la evaporación diaria (Ep) en un periodo de 120 días experimentales (Cauich-Cauich, Pérez-Gutiérrez, Lozano-Contreras, Garruña, & Ruíz-Sánchez, 2018, págs. 30-46).

Tabla 3. Evapotranspiración de referencia (ETo) en plantas de Stevia rebaudiana Bertoni a partir del

coeficiente del tanque (Kp) y la evaporación diaria (Ep) en un periodo de 120 días experimentales.

CICLO DEL CULTIVO DIAS *Kp Ep (mm.dia-1) ETo (mm.dia-1)

MARZO 6 0,75 57 42,75

ABRIL 30 0,75 96 72

MAYO 31 0,75 132,5 99,37

JUNIO 30 0,75 128 96

JULIO 23 0,75 79 59,25

TOTAL 120 492,5 369,37

(Fuente: Cauich-Cauich, Pérez-Gutiérrez, Lozano-Contreras, Garruña & Ruiz-Sánchez, 2018).

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El método de Thorntwaite para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (Trezza, 2008):

𝑬𝑻𝒐 = 𝟎. 𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑(𝟏𝟎𝑻

𝑰)𝒂

𝑰 = (𝑻

𝟓)𝟏,𝟓𝟏𝟒

𝒂 = (𝟔, 𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟕)𝑰𝟑 − (𝟕, 𝟕 ∗ 𝟏𝟎−𝟓) + (𝟏, 𝟕𝟗 ∗ 𝟏𝟎−𝟐)𝑰 + 𝟎, 𝟒𝟗

(5)

Donde 𝐸𝑇𝑜 es la evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); 𝑇 es la temperatura

media mensual (℃); 𝐼 es un índice de calor anual, calculado como la suma de los doce índices mensuales 𝐼. Los índices 𝐼 para cada mes y el valor de 𝑎 se calculan con las ecuaciones antes mencionadas.

El método de Blaney-Criddle para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (Trezza, 2008):

𝑬𝑻𝒐 = 𝒂 + 𝒃 ∗ 𝒇 𝒚 𝒇 = 𝒑(𝟎, 𝟒𝟔𝑻 + 𝟖, 𝟏𝟑) (6)

Donde 𝐸𝑇𝑜 es la evapotranspiración del cultivo de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); 𝑇 es la

temperatura media del aire (℃).Los valores de 𝑎,𝑏 y 𝑝 son incluidos en la publicación FAO-24 (Doorenbos y Pruitt, 1975) para distintas condiciones de humedad relativa, fracción de insolación y velocidad del viento. El método de Hargreaves se estima utilizando la siguiente ecuación (Trezza, 2008):

𝑬𝑻𝒐 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ 𝑹𝒂 ∗ (𝑻 + 𝟏𝟕, 𝟖)(𝑻𝒎𝒂𝒙 − 𝑻𝒎𝒊𝒏)𝟎,𝟓 (7)

𝐸𝑇𝑜 Es la evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); 𝑅𝑎 es la radiación

extraterrestre de evaporación (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), que depende de la latitud y el mes del año; 𝑇, 𝑇𝑚𝑎𝑥 y𝑇𝑚𝑖𝑛 representan el valor medio, máximo y mínimo de la temperatura

del aire (℃), respectivamente.

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El Método de Christiansen para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (Gómez & Cadena, 2017):

𝑬𝑻𝒐 = 𝟎. 𝟑𝟐𝟒 ∗ 𝑹𝒕𝒕 ∗ 𝑪𝒕𝒕 ∗ 𝑪𝒘𝒕 ∗ 𝑪𝒉𝒕 ∗ 𝑪𝒔𝒕 ∗ 𝑪𝒆

𝑪𝒕𝒕 = 𝟎, 𝟒𝟑 + 𝟎, 𝟒𝟓 ∗ (𝑻𝒄

𝑻𝑪𝒐) + 𝟎, 𝟏𝟐𝟐 ∗ (

𝑻𝒄

𝑻𝒄𝒐𝟐)

𝑪𝒘𝒕 = 𝟎, 𝟔𝟕𝟐 + 𝟎, 𝟒𝟎𝟔 (𝒘

𝒘𝟎) − 𝟎, 𝟎𝟕𝟖(

𝒘

𝒘𝟎)𝟐

𝑪𝒉𝒕 = 𝟏, 𝟎𝟑𝟓 + 𝟎, 𝟐𝟒𝟎(𝑯𝒎

𝑯𝒎𝒐)𝟐 + 𝟎, 𝟐𝟕𝟓(

𝑯𝒎

𝑯𝒎𝒐)𝟑

𝑪𝒉𝒕 = 𝟎, 𝟑𝟒𝟎 + 𝟎, 𝟖𝟓𝟔 (𝒔

𝒔𝟎) − 𝟎, 𝟏𝟗𝟔(

𝒔

𝒔𝟎)𝟐

(8)

.

Donde 𝐸𝑇𝑝 es la evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); Rt es la radiación

tomada en el tope de la atmósfera calculada de acuerdo con la constante solar de

2 calorías/cm2/min; Rtt es el producto de Rt por número de días del mes; Tc es la Temperatura media (°C); Tco es igual a 20°C; w es Velocidad media del viento a 2

m de altura, en km/hora; 𝑤0 es igual a 6,7 km/hora; Hm es Humedad relativa, en decimales, Hmo es igual a 0.60; S es Porcentaje de brillo solar medio, en decimales, S=n/N, n es brillo solar del mes i, N es el brillo solar teórico del mes i, So es igual 0.80, Ce es igual 0.970 + 0.030 (e / eo), e es Elevación de la estación en metros, eo es 305 metros.

El Método de Linacre para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (Gómez & Cadena, 2017):

𝑬𝑻𝒐 =[

𝟓𝟎𝟎𝑻𝒎𝟏𝟎𝟎 − 𝑨] + 𝟏𝟓(𝑻 − 𝑻𝒅)

𝟖𝟎 − 𝑻

(9)

Donde Et es Evapotranspiración con un buen suministro de agua y un albedo de

0.25 (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), Tm es igual a T+0.006h (o sea equivalente al nivel del mar), h es la elevación sobre el nivel del mar (m), Td es = Punto de rocío promedio (°C), A es Latitud del lugar (expresados los minutos en décimas), T es Temperatura media del aire (°C). Cuando no se posee información sobre el punto de rocío, entonces el término (T - Td) se determina así:

(𝑻 − 𝑻𝒅) = 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟑𝒉 + 𝟎, 𝟑𝟕𝒕 + 𝟎, 𝟓𝟑𝑹 + 𝟎, 𝟑𝟓𝑹 𝒂ñ𝒐 − 𝟏𝟎, 𝟗 (10)

Donde R es Rango medio diario de temperatura y R año es diferencia entre las temperaturas medias del mes más cálido y el mes más frío.

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El Método de Turc para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (Gómez & Cadena, 2017):

Cuando la humedad relativa media mensual es inferior a 50%:

𝑬𝑻𝒐 = 𝒌(𝑻

𝑻 + 𝟏𝟓)(𝑹𝑮 + 𝟓𝟎)(

𝟏 + 𝟓𝟎 − 𝑯𝑹

𝟕𝟎) (11)

Cuando la humedad relativa media mensual es superior a 50%:

𝑬𝑻𝒐 = 𝒌(𝑻

𝑻+𝟏𝟓)(𝑹𝑮 + 𝟓𝟎) (12)

Donde 𝐸𝑇𝑜 es Evapotranspiración potencial mensual (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), K es 0.40 para los meses de 30 y 31 días, 0.37 para el mes de febrero y 0.13 para un período de 10 días, T es Temperatura media mensual en porcentaje (%), RG es Radiación global, en cal/cm2/día. Cuando no se dispone de la información de radiación global, ésta puede ser calculada por la fórmula de Angstrom modificada:

𝑹𝑮 = 𝑹𝑨(𝒂 + 𝒃𝒏

𝑵) (13)

Donde RG es la radiación (cal/cm2/día), Ra es la radiación solar recibida en el límite superior de la atmósfera (radiación extraterrestre), n es el número real de horas de insolación, en horas y décimas; N es la duración de la insolación posible desde el punto de vista astronómico (horas), a y b son el coeficiente de regresión, utilizados así: a + b; Para zonas frías y templadas: 0.18 + 0.55, Para zonas tropicales secas: 0.25 + 0.45, Para zonas tropicales húmedas: 0.29 + 0.42

El Método de Doorenbos y Pruitt para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación:

𝑬𝑻𝒐 = 𝒇𝒆{𝐚 + 𝐛[𝐩(𝟎. 𝟒𝟔 ∗ 𝐓 + 𝟖. 𝟏𝟑)]} (14)

Donde 𝐸𝑇𝑝 es Evapotranspiración potencial mensual (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1), p porcentaje

medio diario anual de insolación durante el periodo bajo análisis, a y b coeficientes de calibración climática en función de humedad relativa y velocidad del viento durante horas diurnas, y del factor fe en función de la elevación del sitio sobre el nivel del mar.

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El Método de Penman-Monteith para estimar la ETo utiliza la siguiente ecuación (FAO, 2006):

𝑬𝑻𝒐 = 𝟎, 𝟒𝟎𝟖∆(𝑹𝒏 − 𝑮) + 𝜸

𝟗𝟎𝟎𝑻 + 𝟐𝟕𝟑 𝒖𝟐(𝒆𝒔 − 𝒆𝒂)

∆ + 𝜸(𝟏 + 𝟎, 𝟑𝟒𝒖𝟐) (15)

Donde, 𝐸𝑇𝑜es la evapotranspiración de referencia (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1); 𝑅𝑛es la radiación

neta en la superficie del cultivo (𝑀𝐽 𝑚𝑚−2𝑑𝑖𝑎−1); 𝑅𝑎es la radiación

extraterrestre(𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1);; 𝐺 es el flujo del calor del suelo (𝑀𝐽 𝑚𝑚−2𝑑𝑖𝑎−1); 𝑇 es la

temperatura media del aire a 2m de altura (℃), 𝑢2 velocidad del viento a 2 m de

altura (𝑚 𝑠−1); 𝑒𝑠 es la presión de vapor de saturación (𝑘𝑃𝑎); 𝑒𝑎 es la presión real de vapor (𝑘𝑃𝑎); 𝑒𝑠-𝑒𝑎es el déficit de presión de vapor (𝑘𝑃𝑎); ∆ es la pendiente de

la curva de presión de vapor (𝑘𝑃𝑎℃−1); 𝛾 es la constante psicométrica 𝑘𝑃𝑎℃−1).

El método FAO Penman-Monteith (Ecuación 15) se recomienda como el único método de determinación de ETo con parámetros climáticos. Este método ha sido seleccionado debido a que aproxima de una manera cercana la evapotranspiración de referencia de cualquier localidad evaluada, tiene bases físicas sólidas e incorpora explícitamente parámetros fisiológicos y aerodinámicos. Además, se han desarrollado procedimientos para la estimación de los parámetros climáticos faltantes. El método FAO Penman-Monteith fue desarrollado haciendo uso de la definición de cultivo de referencia cómo un cultivo hipotético de pasto, con una altura de 0.12 m, con una resistencia superficial de 70 s/m y un albedo de 0.25 y que representa a la evapotranspiración de una superficie extensa de pasto verde de altura uniforme, creciendo activamente y adecuadamente regado. El método de FAO Penman-Monteith (1990) para estimar evapotranspiración, es obtenida de la ecuación original de Penman-Monteith y las ecuaciones de la resistencia aerodinámica y superficial (FAO, 2006, pág. 7).

Un estudio realizado en Mexico llamado Comparación de métodos para determinar la evapotranspiración y oportunidad de riego en nogal pecanero con el propósito de manejar eficientemente el agua de riego y aumentar el nivel tecnológico en el sector agrícola, para incrementar su rentabilidad y sustentabilidad, se determinó la evapotranspiración de referencia para nogal pecanero y se realizó la comparación de tres métodos de Pennman-Monteith, Doorembos-Pruit y Hargreaves a partir del monitoreo de las variables meteorológicas con estaciones agroclimáticas automatizadas en red, ubicadas en dos subregiones de la Cuenca del Nazas, los resultados obtenidos con base en la comparación de métodos, indican que el modelo de Pennman-Monteith presenta mejor correlación de la evapotranspiración de referencia con respecto al método basado en la evaporación del tanque tipo A y por lo tanto, determina mejor la evapotranspiración del cultivo, seguido del modelo de Doorembos-Pruit y, por último, el de Hargreaves (Tabla 4). (González-Cervantes, y otros, 2012)

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Tabla 4. Comparación de ETo en la Cuenca Caja, en el Periodo de Máximos Requerimientos Hídricos.

(Fuente: Gonzales-Cervantes y otros, 2012).

El cálculo de la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) puede ser automatizado. Los procedimientos de cálculo de todos los datos requeridos para el cálculo de la ETo por medio de la ecuación FAO Penman-Monteith. Muchos programas informáticos utilizan ya la ecuación FAO Penman-Monteith para determinar la evapotranspiración de referencia. Como ejemplo, los resultados generados por el programa CROPWAT, el software de la FAO desarrollado para la programación del riego. (FAO, 2006).

METODO

ETo 𝒎𝒎 𝒅𝒊𝒂−𝟏 PROMEDIO MENSUAL

COEFICIENTE

DE REGRESION

COEFICIENTE

DE CORRELACION MAYO JUNIO JULIO AGOSTO

TANQUE TIPO A

6,3 7,6 6,9 5,7 - -

PENMAN-MONTEITH

5,6 6,1 5,7 4,7 0,87 0,93

DOORENB-OS-PRUITT

8,4 9,8 7,9 6,8 0,79 0,89

HARGREA-VES

6,3 6,7 5,5 5,1 0,52 0,72

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La Tabla 5 muestra rangos típicos de valores de ETo en diferentes regiones agroclimáticas. Estos valores pretenden familiarizar al usuario, sin recomendar su aplicación directa.

Tabla 5. ETo Promedio para Diferentes Regiones Agroclimáticas, en (𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎−1).

REGIONES TEMPERATURA PROMEDIO DURANTE EL DIA

TROPICOS Y SUBTROPICOS TEMPLADA <10

°C MODERADA 20

°C CALIENTE >30

°C

-HÚMEDOS Y SUBHÚMEDOS

2-3 3-5 5-7

-ÁRIDOS Y SEMIÁRIDOS 2-4 4-6 6-8

REGIONES TEMPLADAS

-HÚMEDOS Y SUBHÚMEDOS

1-2 2-4 4-7

-ÁRIDOS Y SEMIÁRIDOS 1-3 4-7 6-9

(Fuente: FAO, 2006).

2.2.2 Coeficiente de cultivo (Kc)

El coeficiente de cultivo (Kc) es la relación que existe entre la evapotranspiración del cultivo (ETc) de cada cultivo específico y la evapotranspiración de referencia (ETo) en esas mismas condiciones, y en ese mismo microclima. Es por tanto un número adimensional (normalmente entre 0,1 y 1,2) que multiplicado por el valor de ETo da como resultado evapotranspiración para cada cultivo (ETc). Los coeficientes de cultivo (Kc) se usan, junto con ETo, para calcular las tasas de evapotranspiración de cada cultivo. Los agricultores pueden utilizar el valor resultante de ETc para decidir con qué frecuencia y cuánta agua se debe aplicar en cada riego. Los coeficientes de cultivo varían según el cultivo, el estado de desarrollo, y según algunas prácticas culturales. Los coeficientes de los cultivos anuales (sembrados en hileras) varían enormemente a lo largo del año, entre un valor muy pequeño en las primeras etapas del cultivo (cuando la planta está recién nacida) y un valor mucho mayor cuando el cultivo está completamente desarrollado (el suelo totalmente cubierto). Por otro lado, cuando un cultivo leñoso se planta con un cultivo de cobertura entre las hileras de árboles, hace que aumente su Kc. Por ejemplo, las viñas en las que se siembra algún tipo de leguminosa para fijar nitrógeno, aumentan su Kc (SIAR, 2013).

El valor de Kc permite predecir el valor de ETc bajo condiciones estándar. Este valor representa el límite máximo de evapotranspiración del cultivo cuando no existen obstáculos al crecimiento del mismo debido a limitaciones de agua, densidad del cultivo, enfermedades, malezas, insectos o excesiva salinidad del suelo o del agua. El coeficiente de cultivo (Kc) es un valor sin dimensiones que describe las variaciones de la cantidad de agua que son extraídas del suelo por las plantas

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(efecto combinado de evaporación y transpiración) a medida que éstas se van desarrollando, desde la siembra hasta la cosecha (iagua, 2019).

El objetivo del uso del Kc es la determinación de la ETc en particular, basados en la información meteorológica medida a nivel local, es decir, en el área cercana y representativa de la zona del cultivo. La ETc obtenida representa el límite máximo de evapotranspiración del cultivo cuando no existen obstáculos al crecimiento de este debido a limitaciones de agua (Comision Nacional de riegos, 2017). El coeficiente de cultivo busca rescatar cuantas hojas de la planta pueden transpirar, si la planta es poco desarrollada el Kc es un valor bajo, y si por el contrario, la planta cuenta con una canopia desarrollada, el Kc es un valor alto (Lagos, 2016).

En la Figura 28 se muestra el efecto de la evaporación sobre Kc. La línea horizontal representa Kc cuando la superficie del suelo es mantenida constantemente humedecida. La línea curveada corresponde a valores de Kc cuando la superficie del suelo se conserva seca pero el cultivo recibe la cantidad de agua suficiente para mantener su transpiración al máximo (FAO, 2006, pág. 94).

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Figura 28. Coeficiente de Cultivo (Kc), desde sus primeras etapas hasta la máxima cobertura. (Fuente: FAO,

2006).

“El Kc integra los efectos de las características que distinguen a un cultivo típico de campo del pasto de referencia, el cual posee una apariencia uniforme y cubre completamente la superficie del suelo” (Portalfruticola, 2016). Para entender más a detalle que es el coeficiente de cultivo, se debe saber que la ETo, siendo esta la evapotranspiración que presenta un cultivo hipotético, cuyas características son conocidas y que corresponden a un cultivo de pasto de altura uniforme, bien regada y en óptimas condiciones de crecimiento. La diferencia entre la evaporación y la transpiración del cultivo de referencia, con respecto al cultivo en particular, son integradas en un factor que se conoce como Kc (FAO, 2006).

El Kc representa los efectos combinados de las siguientes características. 1) La altura del cultivo: esta tiene relación con la interacción que se produce entre el cultivo y el viento, así como la dificultad en el paso de agua desde las plantas hacia la atmosfera. 2) Albedo o reflectancia de los cultivos: es la fracción de la radiación solar que es reflejada para el proceso de evapotranspiración. El valor del albedo está fuertemente asociado a la porción de suelo que es cubierto por la vegetación. 3) Resistencia del cultivo: se refiere a la resistencia del cultivo a la transferencia de agua y está relacionada con el área foliar, la cual a su vez es la cantidad de hojas por superficie de suelo. 4) Evaporación del cultivo: es la evaporación que se produce desde el suelo, también está afectado por la cobertura vegetal (Portalfruticola, 2016).

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Los factores que afectan los valores de Kc son principalmente: el tipo de cultivo, las características del cultivo, fecha de siembra, ritmo de desarrollo del cultivo, duración del período vegetativo, condiciones climáticas y la frecuencia de lluvia o riego, especialmente durante la primera fase de crecimiento. El Kc tendrá una variación estacional en función de las fases de desarrollo del cultivo. 1) Fase inicial: Comprende el periodo de germinación y crecimiento inicial cuando la superficie del suelo está cubierta apenas o nada por el cultivo, desde la siembra hasta el 10% de cobertura vegetal. 2) Fase de desarrollo del cultivo: Comprende desde el final de la fase inicial hasta que se llega a una cubierta sombreada efectiva completa del orden de 70 – 80%. 3) Fase de mediados del periodo (Maduración): Comprendida desde que se obtiene la cubierta sombreada efectiva completa hasta el momento de iniciarse la maduración que se hace evidente por la decoloración o caída de hojas. 4) Fase final del periodo vegetativo (Cosecha): Comprende desde el final de la fase anterior hasta que llega a la plena maduración o cosecha (Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero, 2017, pág. 210). En la Figura 29 se muestra como el Kc varia a lo largo de distintas etapas fenológicas del cultivo, la curva describe cuatro fases:

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Figura 29. Curva del Kc en función del desarrollo. (Fuente: FAO, 2006).

Los valores de Kc tienen cierta dependencia del tipo del cultivo y del clima. 1) Tipo de cultivo: las características de las hojas y estomas, la distribución de las mismas afectan a los valores de Kc, especies que presentan estomas solo en la cara inferior de sus hojas tendrán o presentaran valores de Kc menores. 2) Clima: en ambientes áridos, donde se presenten altos valores de velocidad del viento, los valores de Kc aumentan, por el contrario, en ambientes húmedos, con alta humedad relativa, y las velocidades del viento sean bajas, los valores de Kc son menores (Comision Nacional de riegos, 2017).

En otras definiciones el periodo de crecimiento del Kc puede dividirse en las siguiente etapas: 1) Etapa inicial: Esta ocurre desde el período de siembra o establecimiento, en la cual la planta cubre poca superficie de suelo (10%). Por lo tanto la evapotranspiración se compone principalmente de la evaporación del suelo, especialmente porque en estas condiciones el cultivo debe mantenerse en niveles óptimos de humedad en la superficie del suelo y requerirá de riegos frecuentes. 2) Etapa de desarrollo: Esta ocurre desde que el cultivo cubre un 10% del cultivo

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hasta que alcanza su nivel óptimo de cobertura, la que generalmente se produce a inicios de floración o cuando se produce la sobre posición de las hojas en plantas contiguas. A medida que el cultivo se desarrolla y sombrea el suelo la evaporación se ve cada vez más restringida y la transpiración gradualmente se convertirá en el proceso más importante. 3) Etapa de mediados de temporada: Es la etapa desde la cobertura completa hasta el comienzo de la madurez. En esta etapa el Kc alcanza el valor máximo. 4) Etapa de Finales de temporada: El valor de Kc en esta etapa depende de las prácticas de cultivo. Este varía de aquellos cultivos que deben dejarse secar en forma natural antes de su cosecha a aquellos que deben ser regados con frecuencias para mantener las características de calidad de productos que son comercializados en fresco (Comision Nacional de riegos, 2017). En la Figura 30 vemos las etapas del Kc en las diferentes etapas fenológicas de algunas especies de cultivo (FAO, 2006, pág. 95).

Figura 30. Etapas del Kc en algunos cultivos. (Fuente: FAO, 2006).

Para determinar el Kc, hay que tener en cuenta que dicho coeficiente exprese la diferencia entre la evapotranspiración de la superficie cultivada y la superficie del pasto de referencia. Esta diferencia puede ser combinada dentro de un coeficiente único o integrado del cultivo, o puede ser separada en dos factores que describen por separado las diferencias en evaporación y transpiración entre las dos superficies. La selección del procedimiento a seguir dependerá del propósito del cálculo, la precisión requerida, la disponibilidad de datos climáticos y la escala temporal bajo la cual se realizan los cálculos (FAO, 2006).

En el enfoque del coeficiente único del cultivo (Figura 31), los efectos de la transpiración del cultivo y la evaporación del suelo son combinados en un

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coeficiente Kc único. Este coeficiente integra las diferencias en la evaporación en el suelo y en la tasa de transpiración del cultivo, entre el cultivo y la superficie del pasto de referencia. Como la evaporación en el suelo puede fluctuar diariamente como resultado de la lluvia o el riego, el coeficiente único del cultivo es solamente una expresión de los efectos promedios en el tiempo (múltiples días), de la evapotranspiración del cultivo. Debido a que el coeficiente único Kc representa un promedio de la evaporación en el suelo y la transpiración, este procedimiento se utiliza para estimar ETc para períodos de tiempo semanales o mayores, a pesar de que los cálculos puedan realizarse a nivel diario. El coeficiente único Kc promediado en el tiempo se utiliza para estudios a nivel de planificación y para el diseño de sistemas de riego donde sea razonable y pertinente considerar los efectos promedios del humedecimiento del suelo. Este es el caso de los sistemas de riego por superficie y aspersión donde el intervalo entre riegos sucesivos es de varios días, generalmente de diez o más días. Por lo tanto, para un manejo típico del riego, es válido aplicar el procedimiento del coeficiente único, Kc, promediado temporalmente (FAO, 2006, pág. 98).

Figura 31. Curva Generalizada del Coeficiente de Cultivo, Correspondiente Al Procedimiento del

Coeficiente Único de Cultivo. (Fuente: FAO, 2006).

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De acuerdo al enfoque del coeficiente dual del cultivo (Figura 32), se determinan por separado los efectos de la transpiración del cultivo y de la evaporación en el suelo. Se utilizan dos coeficientes: el coeficiente basal del cultivo (Kcb) para describir la transpiración de la planta, y el coeficiente de evaporación del agua del suelo (Ke) para describir la evaporación que ocurre en la superficie del suelo. De tal manera que el coeficiente Kc es igual a la suma de Kcb y Ke (Ecuación 16). El coeficiente basal del cultivo, Kcb, es definido como el cociente entre ETc y ETo cuando la superficie del suelo se encuentra seca, pero donde el contenido promedio de agua en la zona radicular del suelo es adecuado para mantener totalmente la transpiración de la planta. El Kcb representa la línea base potencial del valor de Kc en ausencia de los efectos adicionales introducidos por el humedecimiento del suelo a través del riego o la precipitación. El coeficiente de evaporación en el suelo, Ke, describe el componente de la evaporación que ocurre en la superficie del suelo. Si el suelo se encuentra húmedo después de una lluvia o riego, el valor de Ke puede ser grande. Sin embargo, en ningún caso, la suma de los coeficientes Kcb y Ke podrá exceder un valor máximo, Kc max, el cual es definido por la cantidad de energía disponible en la superficie del suelo para el proceso de evapotranspiración. El valor de Ke se reducirá a medida que se seca la superficie del suelo y será igual a cero cuando no exista agua para la evaporación. La estimación del valor de Ke requiere del cálculo del balance diario del agua en el suelo, para determinar el contenido de humedad remanente en la capa superior del suelo. El procedimiento del coeficiente dual del cultivo requiere de una mayor cantidad de cálculos numéricos que el procedimiento del coeficiente único, promediado temporalmente, Kc. El procedimiento del coeficiente dual es preferible para los casos de los calendarios de riego en tiempo real, para los cálculos de balance del agua en el suelo, y para los estudios de investigación donde sean importantes tanto los efectos de las variaciones diarias del humedecimiento de la superficie del suelo y su impacto resultante en el valor diario de ETc, como el patrón de humedecimiento del perfil del suelo y los flujos de percolación profunda. Este será el caso de los riegos de alta frecuencia a través de micro-irrigación o sistemas de movimiento lateral tales como los pivotes centrales o los sistemas de movimiento linear (FAO, 2006, págs. 98-99).

𝑲𝒄 = 𝑲𝒄𝒃 + 𝑲𝒆 (16)

Donde 𝐾𝑐 es el coeficiente basal del cultivo, 𝐾𝑐𝑏 es el coeficiente de transpiración

del cultivo; 𝐾𝑒 es el coeficiente de evaporación del agua del suelo.

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Figura 32. Curvas del Coeficiente del Cultivo Mostrando las Curvas Kcb(línea gruesa), de la Evaporación en

el Suelo Ke(Línea Delgada) y la Curva correspondiente de Kc=Kcb+Ke (Línea Puntada). (Fuente: FAO,

2006).

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En la Tabla 6 se presentan los criterios generales de selección de los coeficientes de cultivo, dependiendo las necesidades.

Tabla 6. Criterios Generales de Selección Para los Procedimientos Del Coeficiente Único y Dual del Cultivo.

COEFICIENTE DE CULTIVO Kc

COEFICIENTE DE CULTIVO Kcb + Ke

PROPOSITO DEL

CALCULO

- Diseño y planificación del riego.

- Manejo del riego. - Calendarios básicos de

riego. - Calendarios de riego en

tiempo real para aplicaciones no frecuentes de agua (riego por superficie y aspersión).

- Investigación. - Calendarios de riego en tiempo

real. - Calendarios de riego para

aplicaciones de agua con alta frecuencia (micro-irrigación y riego por aspersión automatizado).

- Riego suplementario. - Estudios detallados de balance

de agua en hidrología.

ESCALA

TEMPORAL

- Diaria, 10 días, mensual (cálculos y datos).

- Diaria (cálculos y datos).

METODO DEL

CALCULO

- Gráfico calculadora de bolsillo computadora.

- Computadora.

(Fuente: FAO, 2006).

Las diferencias en evaporación y transpiración entre los cultivos de campo (ETc) y el cultivo de referencia (ETo) pueden ser integradas en un coeficiente único del cultivo (Kc) o separadas en dos coeficientes: un coeficiente basal del cultivo (Kcb) y un coeficiente de evaporación del suelo (Ke), por lo que, para este enfoque dual Kc = Kcb + Ke. Los cálculos de evapotranspiración del cultivo (ETc) para riego se suelen realizar empleando el coeficiente único de cultivo (Kc). Se utiliza el procedimiento del coeficiente único del cultivo para la mayoría de las aplicaciones relacionadas con la planificación del riego, su diseño y su manejo. El procedimiento dual de cálculo de coeficiente de cultivo está indicado en aquellos tipos de cálculos donde se requieran estimaciones detalladas de la evaporación en el suelo, tales como en los calendarios de riego en tiempo real, la aplicación de modelos de calidad del agua y en la investigación en general (iagua, 2019).

El coeficiente único Kc incorpora las características del cultivo y los efectos promedios de la evaporación en el suelo. Para la planificación normal del riego y propósitos de manejo, para la definición de calendarios básicos de riego y para la

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mayoría de los estudios de balance hídrico, los coeficientes promedios del cultivo son apropiados y más convenientes que los valores de Kc calculados con base diaria usando coeficientes separados de cultivo y suelo. Solamente en los casos en que el coeficiente de cultivo sea necesario para períodos diarios, para cultivos específicos y para años específicos, se requerirá de coeficientes separados de transpiración y evaporación. El procedimiento es el siguiente. 1) Identificar las etapas de desarrollo del cultivo, determinando la duración de cada etapa y seleccionando los valores correspondientes de Kc. 2) Ajustar los valores de Kc seleccionados según la frecuencia de humedecimiento o las condiciones climáticas durante cada etapa. 3) Construir la curva del coeficiente del cultivo (la cual permite la determinación de Kc para cualquier etapa durante el período de desarrollo). 4) Calcular ETc como el producto de ETo y Kc (FAO, 2006).

En otras definiciones, para la determinación del factor Kc se siguen los siguientes pasos: 1) Se define el cultivo a establecer. 2) Se determina el período vegetativo y la duración de cada etapa de desarrollo del cultivo: inicial, desarrollo, maduración y cosecha.3) Se determina el valor de Kc para la etapa inicial del cultivo, mediante el gráfico que relaciona frecuencia de riego y evapotranspiración de referencia (ETo). Para ello, se asume una frecuencia de riego práctica de acuerdo al cultivo y zona donde se trabaja (Figura 33). 4) Se determina el valor de Kc para las etapas de maduración y cosecha en base a los cuadros que relacionan el valor de Kc con los valores de humedad relativa y velocidad del viento (Tabla 7). Se construye la curva Kc, relacionando los valores de Kc y las etapas de desarrollo del cultivo (Figura 34). El ploteo se efectúa de la siguiente manera: 1) El valor de Kc para la etapa inicial, corresponderá para la parte final de dicha etapa. 2) El valor de Kc para la etapa de maduración, corresponderá a toda la etapa. 3) El valor de Kc para la etapa de cosecha, corresponderá a la parte final de dicha etapa. Unir mediante líneas rectas los valores de Kc, de la parte final de la etapa inicial con el inicio de la etapa de maduración y la parte final de la etapa de maduración con la parte final la de la etapa de cosecha. 4) Trazar la curva suavizada y representativa. 5) La curva trazada constituirá la curva Kc del cultivo que se analiza. Sobre la base de esta curva se determinará los valores de dicho factor que corresponden a cualquier fecha de interés (Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero, 2017).

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Figura 33. Relación ETP – Kc y frecuencia de riego. (Fuente: Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero,

2017).

Figura 34. Curva típica del factor de cultivo. (Fuente: Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero, 2017).

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Tabla 7. Valores de Kc para diferentes cultivos según el clima y la fase de crecimiento.

CULTIVOS

HUMEDAD RELATIVA HRmin>70%

HRmin<70%

VIENTO (m/Sg) 0-5 5-8 0-5 5-8

FASE DE DESARROLLO Kc

LEGUCHA 3 0,95 0,95 1,00 1,05

4 0,90 0,90 0,90 1,00

MELONES 3 0,95 0,95 1,00 1,50

4 0,65 0,65 0,75 0,75

AVENA 3 1,05 1,10 1,15 1,20

4 0,25 0,25 0,20 0,20

CEBOLLAS DE CABEZA 3 0,95 0,95 1,05 1,05

4 0,95 0,95 0,80 0,85

CEBOLLAS VERDES 3 0,95 0,95 1,00 1,05

4 0,95 0,95 1,00 1,05

MANI 3 0,95 1,00 1,05 1,10

4 0,55 0,55 0,60 0,60

PIMIENTOS FRESCOS 3 0,95 1,00 1,05 1,10

4 0,80 0,85 0,85 0,90

PAPA 3 1,05 1,00 1,15 1,20

4 0,70 0,70 0,75 0,75

RABANITO 3 0,80 0,80 0,85 0,90

4 0,75 0,75 0,85 0,85

SORGO 3 1,00 1,05 1,00 1,15

4 0,50 0,50 0,55 0,55

SOYA 3 1,00 1,05 1,10 1,15

4 0,45 0,45 0,45 0,45

ESPINACAS 3 0,95 0,95 1,00 1,05

4 0,90 0,90 0,95 1,00

ZAPALLO 3 0,90 0,90 0,95 1,00

4 0,70 0,70 0,75 0,80

TOMATE 3 1,05 1,10 1,20 1,25

4 0,60 0,60 0,65 0,65

TRIGO 3 1,05 1,10 1,15 1,20

4 0,25 0,25 0,60 0,20

CULTIVOS EXTENSIVOS 3 0,95 0,95 1,10 1,05

4 - - - -

CEBADA 3 1,50 1,10 1,15 1,20

4 0,25 0,25 0,20 0,20

FRIJOLES VERDES 3 0,95 0,95 1,00 1,05

4 0,85 0,85 0,90 0,90

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FRIJOLES SECOS 3 1,05 1,10 1,15 1,20

4 0,30 0,30 0,25 0,25

BETARRAGA 3 1,00 1,00 1,05 1,10

4 0,90 0,90 0,95 1,00

ZANAHORIA 3 1,00 1,05 1,10 1,15

4 0,70 0,95 1,00 0,85

APIO 3 1,00 1,05 1,10 1,15

4 0,70 0,95 1,00 1,05

MAIZ CHOCLO 3 1,05 1,10 1,15 1,20

4 0,95 1,00 1,05 1,10

MAIZ (GRANO) 3 1,05 1,10 1,15 1,20

4 0,55 0,55 0,60 0,60

ALGODÓN 3 1,05 1,15 1,20 1,25

4 0,65 0,65 0,65 0,70

PEPINO 3 0.90 0.90 0,95 1,00

4 0,70 0,70 0,75 0,80

LENTEJAS 3 1,05 1,10 1,15 1,05

4 0,30 0,30 0,25 0,25

(Fuente: Vásquez, Vásquez, Vásquez, & Cañamero, 2017).

Es importante mencionar que el Kc, es función del modelo que estime la ETo, es decir si se estime la ETo por el método de Penman-Monteith (1977), los valores de Kc que usa la FAO pueden ser adecuados para generalizarlos dada la escasez de información e investigación disponible, si la ETo se obtiene a partir de una fórmula empírica como Thornthwaite (1948), se requieren obtener unos valores de Kc en función de valores de ETo estimados por el modelo; una de las justificaciones del uso generalizado de estimación de ETo por el método de Penman-Monteith (1977) es precisamente que dada la escasez de datos e investigaciones in-situ los Kc obtenidos de las tablas de la FAO pueden ser recomendados para su uso (Lavao, 2016).

En la Tabla 8 se aprecian otros criterios de Kc que son válidos para zonas de climatología sub-húmeda según los criterios de clasificación FAO, si bien lo aconsejable sería particularizar los valores de Kc para un cultivo determinado conforme se detalla en el cuadro nº 12 del documento FAO 56 (iagua, 2019).

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Tabla 8. Valores de Kc para diferentes cultivos.

GRUPOS DE CULTIVOS Kcmin Kcmed Kcmax

HORTALIZAS PEQUEÑAS (CRUCIFERAS, APIO, LECHUGA, ZANAHORIA, ESPICANA CEBOLLA,

RABANO, ETC.) 0,70 1,05 0,95

SOLANACEAS (TOMATE, CHILE, PIMIENTO, BERENJENA)

0,60 1,15 0,80

CUCURBITACEAS (PEPINO, AYOTE, ZAPALLO, PIPIAN, MELON, SANDIA

0,50 1,00 0,80

LEGUMINOSAS (FRIJOL, HABICHUELA, CACAHUATE, HABA, ARVEJA, SOJA)

0,40 1,15 0,55

CULTIVOS OLEAGINOSOS (RICINO, COLZA, CARTAMO, AJONJOLI, GIRASOL)

0,35 1,15 0,35

CEREALES (MAIZ, TRIGO, SORGO, ARROZ) 0,30 1,15 0,40

RAICES Y TUBERCULOS ( REMOLACHA, YUCA, PAPA, CAMOTE

0,50 1,00 0,95

HORTALIZAS PERENNES (ALCACHOFA, ESPARRAGO, FRESA)

0,50 1,00 0,80

PASTOS: H* S* H S

ALFALFA 0,50 0,40 0,85 0,95

LEGUMINOSAS 0,55 0,55 1,00 1,05

PASTOS PARA HENO 0,60 0,55 0,80 0,90

PASTOS BAJO PASTOREO 0,55 0,50 0,95 1,00

CAÑA DE AZUCAR 0,40 1,25 0,75

BANAO 0,50 1,10 10

PIÑA 0,5 0,30 0,30

CITRICOS

H S

0,65 0,75

FRUTALES DE HOJA CADUCA

H S

0,60 0,70

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AGUACATE

H S

0,50 0,55

(*)H=CLIMA HUMEDO; S=CLIMA SECO.

(Fuente: iagua, 2019. Recuperado de https://www.iagua.es/).

Existen otros métodos para determinar coeficientes de cultivos, apoyándose en métodos lisimetricos, en la Tabla 9 se muestra un resumen de Kc del césped americano (Stenotaphrum secundatum) a través de lisímetros de drenajes. En dicha tabla se distingue las variaciones existentes del Kc del césped americano en función al tiempo. Se distingue que para la gramínea en estudio las necesidades hídricas de la planta varían de acuerdo a las condiciones meteorológicas (Padilla, 2016). Por otro lado, en la Figura 35 se puede observar valores de coeficiente de cultivo (Kc) para el cultivo de nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd) calculados a partir de la Evapotranspiración de referencia (ETo) utilizando la microlisimetria (Pacheco-Hernández, 2014, págs. 1481-1493).

Tabla 9. Coeficientes de cultivo del césped americano en cada mes.

MES COEFICIENTES DE CULTIVO PARA EL CESPED AMERICANDO

MARZO 0,86

ABRIL 0,90

MAYO 0,88

JUNIO 0,81

JULIO 0,62

(Fuente: Padilla, 2016).

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Figura 35. Coeficiente de cultivo (Kc) de Nochebuena. (Fuente; Pacheco-Hernandez, 2014).

En la Tabla 10 se muestran los resultados de un estudio realizado en Mato Grosso, Brasil, cuya intención fue determinar la evapotranspiración del cultivo de trigo de regadío y los coeficientes duales de cultivares para el Medio Oeste brasileño. El experimento se llevó a cabo en el campo utilizando 12 lisímetros y minilisímetros de pesaje, llenos de monolitos de suelo. Los cultivares de trigo BRS-254 y BRS-394 se utilizaron en el primer y segundo año, respectivamente. La evapotranspiración de referencia se obtuvo mediante la ecuación de Penman-Monteith y la evapotranspiración del cultivo mediante la diferencia de masa en los lisímetros. El coeficiente basal del cultivo y el coeficiente de evaporación del agua del suelo se determinaron de acuerdo con las etapas de desarrollo del cultivo en ambos años de cultivo (Silva, 2020, págs. 252-257).

81

Tabla 10. Coeficiente basal del cultivo (Kcb), coeficiente de evaporación del agua del suelo (Ke), coeficiente

del cultivo (Kc), evapotranspiración del cultivo (ETc) y evapotranspiración de referencia (ETo) por etapa

fenológica para los cultivares de trigo de regadío BRS-254 y BRS-394.

ETAPA FENOLOGICA Kcb Ke Kc ETc ETo

mm.dia-1

BRS-254 (PRIMER AÑO)

SIEMBRA

APARICION 0,42 0,72 1,13 3,80 3,36

MACOLLAR 0,78 0,52 1,29 4,05 3,12

FLORACION 0,94 0,39 1,33 4,71 3,53

MADURACION 0,74 0,58 1,32 4,46 3,3

COSECHA 0,47 0,13 0,59 2,35 4,16

MEDIA 0,67 0,47 1,13 3,87 3,49

BRS-394 (SEGUNDO AÑO)

SIEMBRA

APARICION 0,28 1,04 1,32 4,59 3,49

MACOLLAR 0,27 0,96 1,23 3,66 2,93

FLORACION 0,65 0,65 1,30 4,17 3,21

MADURACION 0,98 0,34 1,32 4,23 3,21

COSECHA 0,66 0,51 1,17 3,86 3,28

MEDIA 0,57 0,70 1,27 4,10 3,23

(Fuente: Silva, 2020).

82

2.3 Investigaciones de los efectos de calentamiento global en la evapotranspiración de los cultivos

En una investigación en la Granja Experimental Rafael Fernandes, en el municipio de Mossoró, RN, Brasil, se estudió los impactos de los escenarios de cambio climático en la región brasileña de semiáridas en los cultivares de sandía. Su objetivo estuvo dirigido a evaluar los impactos del cambio climático (temperatura y humedad relativa) en el desarrollo y evapotranspiración (ETc) del cultivo de sandía (Citrullus lanatus schrad) en plantaciones de regadío en la región semiárida brasileña. Se evaluaron dos cultivares, el cultivar Mickylee y el cultivar Quetzali. Se evaluaron dos escenarios de cambio climático con base en el informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC): uno optimista llamado B2 y otro pesimista llamado A2. En sus resultados encontraron incrementos en la ETc diaria para los dos cultivares analizados, siendo 25.1% y 46.7% para Mickylee y 7.8% y 12.7% para Quetzali, en los escenarios B2 y A2, respectivamente. Por lo tanto, existen mayores incrementos para Mickylee que para Quetzali, lo que puede estar relacionado con el mayor incremento en la ETc total de este cultivar, mientras que la ETc total de Quetzali se modificó poco en los dos escenarios evaluados, con mayores incrementos en el escenario A2, debido al mayor aumento de la temperatura del aire y mayor reducción de la humedad relativa en este escenario, lo que aumenta la demanda de evapotranspiración local, también encontraron que estos aumentos de la evapotranspiración ocasionan cambios en el Kc de las diferentes etapas fenológicas del cultivo, esto debido a la sensibilidad del cultivo al déficit hídrico del suelo concluyendo que los cambios climáticos futuros aumentarán el Kc de la sandía, para las condiciones en las que se realizó el presente estudio, aumentando la evapotranspiración diaria y la evapotranspiración total, especialmente para el cultivar Mickylee (De Melo, y otros, 2020, págs. 794-802).

En un estudio sobre la producción de alfalfa en Mexico cuyo objetivo principal fue estimar el impacto del calentamiento global como resultado del cambio climático, con base en escenarios climáticos futuros, en áreas potenciales en condiciones de riego. Para ello, anomalías de temperatura y precipitación del período 2021-2080 fueron usadas. Las anomalías se estimaron con un ensamble de 11 modelos de circulación general. Las áreas con potencial productivo de alfalfa se estimaron al considerar clima de referencia y escenarios climáticos futuros enfocados a dos rutas representativas de concentración (RCP) de gases de efecto invernadero (GEI). Se encontró que la disminución de la lluvia y el aumento de la temperatura en los años futuros pueden provocar mayores niveles de evapotranspiración, debido a lo cual los cultivos sufrirán más por falta de humedad en su balance hídrico, concluyendo que dichos efectos del calentamiento global puede tener un efecto negativo en la viabilidad del cultivo de alfalfa en las áreas agrícolas de riego de México, ya que se espera que la superficie de alto potencial para esta especie descienda sostenidamente del año 2030 al año 2070, tanto en el escenario RCP 4.5 como en RCP 8.5. Sin embargo, si los patrones de emisiones de gases de efecto invernadero evolucionan hacia una RCP 8.5, la factibilidad del cultivo de alfalfa podría ser más afectado, ya que la reducción de superficie de alto potencial sería mayor que en el

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escenario RCP 4.5. Esto puede servir de base en el diseño de estrategias para enfrentar el cambio climático en las áreas productoras de alfalfa de riego en México, como pudiera ser la generación de nuevas variedades que se adapten a temperatura y evapotranspiración mayores o diseñar una nueva composición de los patrones de cultivos forrajeros en las áreas de riego del país (Medina-García, Echavarría-Cháirez, Rodríguez-Moreno, Soria-Ruiz, & De la Mora-Orozco, 2020, págs. 34-48).

El estudio sobre las reflexiones y repercusiones del cambio climático en los elementos del balance hídrico a escala global, cuyo objetivo principal fue realizar algunas reflexiones sobre los efectos del cambio climático en los principales componentes del balance hídrico. Otro objetivo fue contribuir las administraciones públicas y organismos locales, responsables de la gestión del recurso agua, a valorar la gran relevancia que puede tener el cambio climático, esencialmente de origen antrópico, sobre los elementos del balance hídrico. Entre sus puntos de vista afirman, la modificación o incremento de la temperatura media mundial es probablemente la afección antrópica, sobre el sistema climático, de mayor evidencia científica. Por ello, a menudo se emplean indistintamente los términos cambio climático, calentamiento global y efecto invernadero. Dicho incremento resulta relevante dado que la temperatura posee estrechas relaciones (retroalimentaciones positivas y negativas) con numerosas variables hidrológicas como la Evapotranspiración, la humedad del suelo, etc. A nivel global, los registros de temperatura en la superficie terrestre y oceánica indican un calentamiento neto de 0.85°C para el período 1880-2012. Concretando que la variable evapotranspiración muestra elevada incertidumbre debido a las dificultades que presenta su medición dado que habitualmente las estaciones meteorológicas no disponen de los equipos necesarios para obtener registros de todos los elementos que integran dicha variable (caso de la radicación solar, velocidad del viento, etc.). Incluso cuando la evapotranspiración es medida, a menudo su variabilidad espacial no es tenida en consideración, aun así, la comunidad científica coincide en que los incrementos de temperatura a menudo provocan aumentos de la ETo, aunque la evapotranspiración del cultivo (ETc) se encuentra supeditada a la cantidad de agua disponible en el suelo y las plantas. Además, la transpiración del agua desde la cubierta vegetal se ve afectada por el comportamiento estomático, la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, etc. Pese a que la tendencia de calentamiento global probablemente incrementará la ETP, el aumento del CO2 atmosférico estimula la oclusión estomática de la vegetación reduciéndose su transpiración. En consecuencia, actualmente no existe un acuerdo científico sobre la dirección y magnitud de los patrones de evapotranspiración proyectados (Jordan, Ruiz, & Prats, 2019, págs. 1361-1374).

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El estudio sobre análisis espacio-temporal de los cambios previstos en la evapotranspiración de referencia durante el siglo XXI en la Demarcación Hidrográfica del Segura, España a partir de los modelos climáticos globales MPEH5 y MPEH5C, cuyo objetivo fue de proponer una metodología para realizar proyecciones espacio-temporales de la evapotranspiración de referencia (ETo) y el posible impacto de cambio climático en cuencas semiáridas. Utilizaron el modelo de Hargreaves para estimar la ETo calibrado mensualmente mediante el método de Allen. Se hizo una regionalización de temperaturas máximas y mínimas a partir de los modelos globales MPEH5 y MPEH5C y los escenarios de emisión SRESA2, SRESA1B, SRESB1 y E1. Se ha evaluado la tendencia temporal y la distribución espacial de ETo mediante Theil-Sen, Mann-Kendall y 3 métodos de interpolación (regresión lineal múltiple, krigreado ordinario y regresión-krigeado). Se encontraron incrementos significativos en los 4 escenarios entre los 2,73 mm para el SRESA2 y los 0,63 mm para E1. Se observa además un patrón espacial caracterizado por un aumento mayor de la ETo en zonas de cabecera y menor en la zona litoral. Concluyendo que las proyecciones realizadas con todos los escenarios muestran un aumento significativo de la ETo durante el siglo XXI. La ETo en los escenarios SRESA2 y SRESA1B caracterizados por emisiones elevadas o medias, con más de 2 mm/año, frente a un incremento de 1,45 mm/año en el escenario SRESB1 (de emisiones bajas) o de tan solo 0,63 mm/año en el caso del escenario de mitigación E1, inferior al incremento de la serie histórica. Esta diferencia es evidente al comparar el periodo histórico 1971-2000 con los cuatro escenarios; en todos los casos, la serie histórica es significativamente inferior al resto, siendo el escenario SRESB1 significativamente inferior al resto de escenarios de emisión; en este caso, SRESA1B es en el que se observa un mayor valor medio anual, por encima de SRESA2, aunque a partir de 2080 el valor medio en éste último es superior. El mismo patrón se observa a escala intra-anual. Aunque el mayor incremento se produce en verano, menos relevante por la escasez de las precipitaciones, el incremento detectado en otras estaciones es bastante pronunciado, aumentando significativamente la evapotranspiración del cultivo (Ruiz, Gomariz, & Alonso-Sarria, 2018, págs. 35-58).

Una investigación sobre el efecto de la variabilidad climática sobre los patrones de crecimiento y establecimiento de Nothofagus macrocarpa en Chile cuyo objetivo principal fue estudiar la influencia del clima en el crecimiento radial y establecimiento de árboles a fin de diseñar estrategias de conservación y mitigación al cambio climático. En el estudio dendroclimatico, se encontró que todas las cronologías del ancho de sus anillos de crecimiento respondían positivamente a la oferta hídrica de agua en el suelo entre mayo y noviembre. Sin embargo, un aumento de la temperatura durante los primeros meses de la estación de crecimiento (octubre-diciembre) promovería un aumento de la evapotranspiración, causando una disminución del crecimiento de los árboles en estos bosques mediterráneos, proporcionando evidencia del estado de conservación y vulnerabilidad al cambio climático del bosque mediterráneo de América del Sur, proporcionando una visión ecológica sobre la sensibilidad climática de las poblaciones de N. macrocarpa a lo

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largo de toda su distribución geográfica (Venegas-Gonzales, Roig, Gutierrez, Peña-Rojas, & Tomazello, 2018, págs. 81-93).

El estudio de escenarios de cómo el cambio climático modificará las zonas productoras de aguacate ‘Hass’ en Michoacán, Mexico, cuyo objetivo principal fue estudiar el posible impacto del cambio climático en la principal región productora de aguacate cv. Hass. Se encontró que el aumento en la temperatura máxima sería un factor limitante cuando el aguacate cv. Has se encuentre en etapas de polinización y fecundación del ovulo para clima cálido subhúmedo bajo RCP de 8.5 en el horizonte 2070; esto es explicado ya que el aumento de la temperatura, incrementa las tasas de evapotranspiración ocasionando un estrés hídrico, intensificando el impacto por temperatura; concluyendo que la fenología del aguacate ‘Hass’ cultivado en Michoacán es vulnerable al cambio climático por dos amenazas: 1. El aumento de la temperatura máxima media anual; y 2. El retraso de la inflexión (descenso) de la temperatura mínima (Álvarez-Bravo, Arturo, & Medina-García, 2017, págs. 4035-4048).

En una investigación en el estado de Veracruz, México se realizó un trabajo de investigación sobre la valoración de la evapotranspiración real y rendimiento en caña de azúcar, cuyo objetivo principal fue valorar la evapotranspiración real estimada (ETr) de la caña de azúcar, como resultado del incremento en la tasa de evaporación y temperatura, y cambios en los patrones de precipitación registrados en un periodo de 30 años (1980-2010); así como, la correspondencia entre la ETr con los rendimientos de caña de azúcar observados en dicho periodo en dos ingenios azucareros (La Gloria y El Modelo). Se encontró que la ETr registró un comportamiento casi constante durante dicho periodo; asimismo, se observó un comportamiento muy errático en el rendimiento en campo para este mismo periodo, concluyendo que el cambio climático juega un papel importante en la producción agrícola, primordialmente en la zona tropical, ya que se estiman incrementos en la temperatura y disminución en las precipitaciones, lo que se traduciría en pérdidas y bajos rendimientos en los cultivos, Por lo tanto, y con base en los resultados observados en esta investigación, esta zona puede llegar a sufrir serias afectaciones que resulten en rendimientos de caña de azúcar por unidad de superficie no rentables, si no se aplican medidas de adaptación de este cultivo ante el fenómeno del cambio climático (Hernández-Pérez, y otros, 2017, págs. 1003-1019).

En una investigación en el valle de Guadalupe, baja california, México se estudió el efecto del mesoclima en la maduración de uva nebbiolo (vitis vinífera) en el valle de Guadalupe, baja california, México, cuyo objetivo principal fue evaluar el efecto de las diferencias climáticas en dos zonas vitivinícolas del Valle de Guadalupe, sobre la maduración de la uva variedad Nebbiolo. Se encontró un aumento de estrés hídrico durante el verano producto de aumento en la evapotranspiración, por lo cual se les hizo necesario aplicar riegos a las vides para mitigar estos efectos, que por ende tendrá repercusiones en la producción (Cabello-Pasini, Macias-Carranza, & Mejía-Trejo, 2017, págs. 617-633).

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Una investigación sobre el pronóstico productivo de la avena forrajera de temporal por efecto del cambio climático en el noroeste de Chihuahua, México, cuyo objetivo fue identificar la variabilidad en la producción de avena forrajera (Avena sativa L.) de temporal utilizando una función estocástica y analizar sus relaciones con la temperatura y precipitación, ante escenarios de cambio climático en la región noroeste de Chihuahua, México. Se encontró que los cambios en las variables climáticas en el corto plazo (2050) se esperan con un aumento tanto en la temperatura como en la precipitación, lo que permite en el caso de Bachíniva mejorar la producción de avena de 3.57 t/ha a 8.11 t/ha bajo en escenario de emisión de contaminantes A2. A largo plazo (2080) se espera un incremento permanente en la temperatura y sin importar que tanto mejore la precipitación, esto provocara que en las actuales regiones productoras de avena no se logren desarrollar los cultivos para su cosecha. A partir de esto se concluye que los incrementos de temperatura en el corto plazo, pueden ser beneficiosos para la producción de avena; sin embargo, el factor cuadrático de la temperatura en el modelo, es negativo, lo que indica que los incrementos de este parámetro climático en el largo plazo (2080) presentarán efectos negativos en las cosechas. De hecho, el indicador de varianza presenta un incremento en el riesgo de la producción de avena, debido a que en el corto plazo (2050) las variaciones en la temperatura pueden comprometer los resultados finales de las cosechas (Villazón, Rubio, Ochoa, & de la Mora, 2017, págs. 551-567).

En una investigación en Jiutepec, Morelos, México, se estudió el cambio climático, ensalitramiento de suelos y producción agrícola en áreas de riego, cuyo objetivo principal fue analizar el impacto del clima en los problemas de salinidad, drenaje y producción agrícola en el Distrito de Riego 038 río Mayo Sonora. Se encontró una alta correlación entre el aumento de la temperatura y de las áreas ensalitrada, afirmando que el efecto se debió a que éste es un estrato que está más expuesto al ascenso capilar de sales por la elevación de niveles freáticos y como consecuencia de la evapotranspiración, de acuerdo con esto, en el estrato superficial con la elevación de la temperatura aumenta la superficie ensalitrada. También afirman que el incremento de temperatura favorece el aumento de la evapotranspiración que influye en el ascenso capilar de humedad y de sales hacia la superficie del suelo; es también responsable del desarrollo de niveles freáticos superficiales concluyendo que con el calentamiento global los problemas de salinidad del suelo se incrementaron 24.1 y 15.8% en los estratos de suelo a 30 y 60 cm de profundidad. Asimismo, se estimó un desarrollo de mayores superficies con niveles freáticos superficiales, del orden de 21.9% en el mismo periodo. El impacto del calentamiento global en el volumen de producción agrícola se estimó en una reducción del 15.2% de la producción agrícola (Pulido, 2016, págs. 207-218).

El estudio sobre impacto del calentamiento global y enriquecimiento atmosférico de CO2 sobre cultivos tropicales: la perspectiva para Venezuela, la realidad del cambio climático, su objetivo principal fue revisar el impacto sobre cultivos tropicales de los escenarios de cambio climático substanciados por el Panel Intergubernamental para el Estudio del Cambio Climático. Se encontró que la disminución de la lluvia y/o el

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incremento de frecuencia de sequías, así como, un incremento en la evapotranspiración disminuirán los caudales de ríos y la capacidad de recarga de los acuíferos y los requerimientos de agua serán mayores por el incremento de la evapotranspiración, lo que junto a la sobreexplotación de pozos disminuirá la calidad de aguas de riego, incrementará los riesgos de salinización del suelo y aumentaran los costos de tratamiento del agua e/o inhabilitará su uso (Medina, Velasquez, & Hernandez, 2016, págs. 25-37).

Una investigación sobre el efecto del cambio climático en la evapotranspiración y rendimiento del cultivo de papa, variedad única bajo condiciones de la Molina, Perú, cuyo objetivo principal fue determinar el efecto del cambio climático en la evapotranspiración y rendimiento de papa variedad “única” ante seis escenarios de cambio climático. Se encontró que las proyecciones de temperatura máxima determinaron incrementos muy significativos entre los meses de mayo a diciembre, por otro lado las proyecciones de temperatura mínima no mostraron variaciones significativas. Las variaciones en la temperatura, provocarían incrementos de hasta 50% en la evapotranspiración, entre los meses de mayo a diciembre. De lo mencionado se concluye que en un futuro los déficits hídricos serán mayores para los seis escenarios de cambio climático, lo cual es evidencia de una necesaria modificación en las láminas de riego (Ordoñez, 2016).

Una investigación sobre el efecto del cambio climático en el potencial productivo de frijol, El objetivo de este estudio fue estimar el impacto del cambio climático en escenarios climáticos futuros, sobre las áreas potenciales de frijol de temporal en México. Se encontró que el incremento de la temperatura y su influencia en la reducción de las áreas con potencial productivo alto, van disminuyendo conforme se avanza hacia el futuro en los años 2030, 2050 y 2070 en el RCP 4.5, con respecto a las condiciones climáticas actuales, esto debido la disminución de la lluvia, el aumento de la temperatura provocará mayores niveles de evapotranspiración, debido a lo cual el cultivo de frijol sufrirá más por falta de humedad en su balance hídrico. Concluyendo que la superficie de alto potencial de frijol de temporal en México disminuirá conforme se avanza en los escenarios climáticos hacia el futuro, y que este estudio puede servir de base en el diseño de estrategias, para enfrentar el cambio climático en las áreas productoras de frijol de temporal en México, como pudiera ser la generación de nuevas variedades que se adapten a mayores niveles de temperatura y evapotranspiración (Medina-García, y otros, 2016, págs. 2465-2474).

En una investigación en Aguascalientes, Mexico se estudió la tendencia de temperaturas máximas y mínimas mensuales, cuyo objetivo fue analizar tendencias en los promedios de temperatura máxima (Tmax) y mínima (Tmin) mensual en Aguascalientes y series de tiempo de por lo menos 30 años. Se encontro que de 612 series de Tmin, 365 no fueron significativas, mientras que 247 si lo fueron, de estas series con tendencia significativa (p≤ 0.05), 129 tuvieron tendencia positiva y 118 tuvieron tendencia negativa. De 672 series de Tmax, 448 no fueron significativas, mientras que 224 si lo fueron, de estas series con tendencia

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significativa (p≤ 0.05), 167 tuvieron tendencia positiva y 57 tuvieron tendencia negativa. La mayor tendencia positiva (1.33 °C década-1) de Tmin fue en abril y la menor (0.09 °C década-1) en julio y septiembre, el promedio anual de las tendencias positivas fue 0.50 °C década-1; diciembre tuvo la mayor tendencia negativa (-1.42 °C década-1) y agosto tuvo la menor (-0.14 °C década-1), el promedio anual de tendencias negativas fue -0.59 °C década-1. En relación con Tmax, abril tuvo la mayor tendencia positiva (1.59 °C década-1) y diciembre tuvo la menor (0.18°C década-1), el promedio anual de tendencias positivas fue 0.61 °C década-1; octubre tuvo la mayor tendencia negativa (-1.51 °C década-1) y septiembre tuvo la menor (-0.19 °C década-1), el promedio anual de tendencias negativas fue -0.68 °C década-1. Esto quiere decir que cuando se analizan tendencias de Tmax y Tmin existen nueve posibilidades: 1) Tmax y Tmin estables; 2) Tmax estable y tendencia negativa de Tmin; 3) Tmax estable y tendencia positiva de Tmin; 4) tendencia negativa de Tmax y Tmin estable; 5) tendencia positiva de Tmax y Tmin estable; 6) tendencia negativa de Tmax y Tmin; 7) tendencia positiva en Tmax y Tmin; 8) tendencia negativa en Tmax y tendencia positiva en Tmin; y 9) tendencia positiva en Tmax y tendencia negativa en Tmin. Cuando se presentan las posibilidades dos, cinco y nueve; se produce aumento del RTD, al aumentar RTD, aumenta la capacidad de evaporación de la atmósfera, disminuye la humedad relativa, aumenta la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETO), aumenta la evapotranspiración real del cultivo (ETC) y aumentan los volúmenes requeridos de agua para riego. Cuando se presentan las posibilidades tres, cuatro y ocho; se registra una reducción del RTD, al reducirse RTD, disminuye la capacidad de evaporación de la atmósfera, aumenta la humedad relativa, disminuye la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETO), disminuye la evapotranspiración real del cultivo (ETC) y disminuyen los volúmenes de agua requeridos para riego. Cuando se presentan los casos seis y siete también pude haber aumento o reducción de RTD, esto dependerá de la tasa de cambio de cada una de las temperaturas (Ruíz, y otros, 2016, págs. 2535-2549).

El estudio requerimientos de riego y predicción del rendimiento en el cultivo de banano mediante un modelo de simulación en el Urabá antioqueño, Colombia cuyo objetivo principal fue estimar mediante simulaciones con el modelo CROPWAT, los requerimientos de riego y la reducción del rendimiento del banano cuando se cultiva en condiciones sin riego en tres escenarios de precipitación: 20% (húmedo), 50% (normal) y 80% (seco) de probabilidad de excedencia. Se encontró que la evapotranspiración de referencia está ligada a factores locales y su fluctuación anual presentó un aumento rápido de enero a febrero, donde alcanzó un primer pico de valores altos y después un descenso; se mantiene casi constante de abril a julio, producto de la entrada de las lluvias (humedad relativa alta); luego, el mayor pico empieza su ascenso en agosto hasta el mes de octubre, que presenta humedad relativa media y alta radiación. Asimismo, los valores menores son para diciembre. Por otro lado, la evapotranspiración del cultivo presenta sus valores mayores con (SV) en marzo-agosto y con (SL) en julio-agosto, la estación Salpicón es la mayor. Todas las estaciones presentan sus valores menores de precipitación efectiva entre

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enero y marzo, y los requerimientos hídricos mayores para la SV y en el escenario seco (80 %) (Toro-Trujillo, Arteaga-Ramírez, Vázquez-Peña, & Ibáñez-Castillo, 2016). La reducción del rendimiento en SV fue de 0.9% (húmedo), 5 a 15% (normal), y 25 a 30% (seco); en SL de 2% (húmedo), 1 a 3% (normal), y 5 a 10% (seco), concluyendo que en la zona norte del Urabá antioqueño, el riego suplementario es importante para no tener bajas en el rendimiento en los escenarios seco y normal (Toro-Trujillo, Arteaga-Ramírez, Vázquez-Peña, & Ibáñez-Castillo, 2016, págs. 105-122).

El estudio sobre la infraestructura hidroagrícola ante escenarios del cambio climático, cuyo objetivo fue desarrollar una metodología para evaluar la evapotranspiración integrada de los cultivos, determinada para grandes áreas de riego, con un patrón diversificado de cultivos, con diferentes fechas de siembra y varios ciclos agrícolas, se encontró que para las medidas de adaptación al cambio climático analizadas para mediados de siglo y asumiendo el escenario de emisiones A1B, la capacidad de conducción del gasto de diseño de la infraestructura para grandes áreas de riego podría incrementarse en un 5%. De igual manera, para las pequeñas áreas de riego con o sin medidas de adaptación, el incremento en la capacidad de diseño será también de 5%. Respecto al volumen necesario anual, bajo el mismo escenario de emisiones A1B y de acuerdo con las medidas de adaptación estudiadas, habrá un aumento de 8.5%. Se concluye que la metodología desarrollada puede ser aplicable en cualquier distrito de riego de México para analizar el impacto del cambio climático en la infraestructura de riego (Mauro, Ojeda-Bustamante, Waldo, & Díaz-Delgado, 2015, págs. 89-101).

En una investigación en Puno, Perú se estudió el efecto del cambio climático en la agricultura, cuyo objetivo principal fue investigar los efectos del cambio climático en la agricultura de la cuenca Ramis evaluando el comportamiento de las variables climáticas y su consecuencia en la actividad agrícola del altiplano peruano. Se encontró que las temperaturas máximas presentan tendencias significativas a nivel anual del incremento promedio de 0.04ºC/año con evidencia leve (0.05), asimismo las tendencias de las temperaturas medias muestran un evidente (0.01) cambio de incremento en 0.025ºC/año, y las temperaturas mínimas a nivel de cuenca presenta un incremento de 0.0004ºC/año; lo que podría ocasionar cambios en tasa de evapotranspiración y la forma de precipitación, y por ende causaría una reducción en cultivos como haba y papa (Belizario Quispe, 2015, págs. 47-52).

En una investigación en Güira de Melena, provincia Artemisa, se estudió las mini industrias en la agricultura: un medio para minimizar el impacto negativo del cambio climático, ya que se ha venido materializando año tras año a nivel global, produciendo cambios en el comportamiento de los elementos del clima que impactan de forma directa sobre el crecimiento y desarrollo de las especies y variedades vegetales actuales, afectando su productividad, la calidad de las cosechas y el ciclo de cultivo, lo cual daña de forma directa la planificación agrícola, produciendo picos de cosecha y perdidas no deseadas, que afectan a su vez el medio ambiente y la rentabilidad empresarial. El trabajo se desarrolló en la

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cooperativa de créditos y servicios (CCS) “Frank País”, en el municipio Güira de Melena, esta localidad se encuentra enclavada en una zona geográfica con ecosistemas costeros propensos a la ocurrencia de fenómenos meteorológicos como son las penetraciones del mar, la salinidad del suelo y huracanes acompañados de fuertes vientos y lluvias que provocan la recogida temprana de la cosecha o perdidas por caída de los frutos, lo que aconseja procesar para conservar estas producciones y garantizar la alimentación de la población y la protección del medio ambiente. La cooperativa seleccionada es productora de viandas, hortalizas, granos, frutales y ganadería, comercializando actualmente sus producciones mediante ventas contratadas con la empresa de acopio, empresa de semilla, industrias, turismo y puntos de ventas y será la abastecedora principal de la mini industria que se propone, la cual recibirá producciones de otras tres CCS. Para el diagnóstico se utilizaron métodos empíricos de observación, recopilación directa de datos mediante entrevista a directivos y revisión de información histórica archivada, así como el análisis de los documentos presentados como fundamentación de cada una de ellas. Se utilizaron los siguientes documentos aprobados para este fin: Diagnóstico de la Industria, Estado Técnico, Capacidades Productivas y Utilización (Minag67, 2010a, b); e Instrucción M-11/12 del Minal8. Las medidas propuestas fueron discutidas y analizadas con los especialistas, considerando la situación actual de la mini industria, la información recibida y las posibilidades de cumplir con lo establecido para garantizar la protección del medio ambiente y la adaptación al cambio climático. Su objetivo fue evitar o minimizar los efectos adversos y conjuntamente prolongar la vida postcosecha de los productos hortofrutícolas, entre los resultados obtenidos se observó cómo en las últimas décadas disminuyen de forma acentuada los valores medios anuales de humedad relativa del aire respecto a las características del clima futuro, valores estos que propician el incrementos de la evapotranspiración de los cultivos y los déficit hídricos, a los cuales ninguno de los cultivos que se siembran en la región son tolerantes. Estos valores de incremento de la ETo, unido a la disminución de las lluvias totales anuales pueden producir serias afectaciones y pérdidas de productos, debido a la disminución de los rendimientos (frutos pequeños y en menor cantidad), el incremento de incidencia de plagas y la caída prematura de los frutos de diferentes especies por déficit hídrico, concluyendo que la construcción de una mini industria es un medio alternativo para minimizar estas pérdidas producto del cambio climático (Villarino Fernández, Martínez Varona, & Campos Cuní, 2015, págs. 40-46).

En una investigación se estudió la estimación del impacto del cambio climático sobre fertilidad del suelo y productividad de café en Veracruz, México, cuyo objetivo principal fue estimar el papel de la alteración de la fertilidad del suelo en las predicciones sobre la productividad del cultivo de café (Coffea Arabica L.). Se encontró que la mayor vulnerabilidad del cultivo de café al cambio climático se espera en las regiones de Coatepec y Huatusco, donde se estima una disminución de la productividad ΔY de 25 a 30%, encontrándose que el mayor impacto sobre el cambio de la productividad corresponde a la deficiencia de agua para desarrollo del cultivo. El cambio esperado del índice de satisfacción de las necesidades hídricas

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(ΔISNH) debido a disminución de precipitación y crecimiento de la evapotranspiración, en algunas regiones se estima de 10 a 15%, mientras que la productividad máxima potencial relacionada con crecimiento de la temperatura y de la radiación solar se espera menor que la actual en las mismas regiones de 2 a 6%. Concluyendo que la mayor vulnerabilidad del cultivo de café al cambio climático se tiene en las regiones de Coatepec y Huatusco de este estado. El análisis de vulnerabilidad de los componentes para la estimación de la productividad del cultivo del café: rendimiento potencial (Ymáx.), índice de satisfacción de las necesidades hídricas (INSH), e índice integral de fertilidad (Fα), demostró que cada uno ejerce influencia en el valor total de la producción estimada y son imprescindibles para determinar con un mayor grado de confiabilidad la variabilidad de la producción ante los escenarios de cambio climático (Brigido, Nikolskii, Terrazas, & Herrera, 2015, págs. 101-116).

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3. CONCLUSIONES

Tras culminar el presente trabajo y teniendo en cuenta la información recopilada se demuestra que:

- El calentamiento global y el cambio climático es una realidad que se está viviendo, se han encontrado aumentos en la temperatura en los últimos años; la agricultura es una las actividades que más está siendo afectada debido a estos dos fenómenos. En Colombia se espera aumentos del nivel medio del mar para el Caribe y Pacifico, con aumentos de temperatura y fluctuaciones en el régimen pluviométrico. En el departamento de Córdoba se han encontrado aumentos de temperatura, aumentos de la densidad de vapor, aumentos en la evapotranspiración, y disminución de las precipitaciones lo que es alarmante ya que ejercen limitación en la disponibilidad de agua, afectando la producción de cultivos.

- La evapotranspiración del cultivo (ETc) es un concepto muy utilizado en temas relacionados con riegos a cultivos, es un concepto que para estimarlo depende de la evapotranspiración de referencia (ETo) y del coeficiente del cultivo (Kc). La ETo se estima a través métodos directos, en el caso que no se cuente con información climática. Si por el contrario, se cuenta con información de variables climatológicas y meteorológicas, se puede estimar a través de métodos indirectos, usando métodos de funciones matemáticas basadas en dichas variables, el método Penman-Monteith es el que recomienda la FAO para estimar la ETo. Por otro lado, el Kc se puede determinar por dos métodos propuestos por la FAO, con enfoque de coeficiente único de cultivo; o con enfoque de coeficiente dual del cultivo. La utilización de cualquiera de los dos métodos dependerá de los intereses, si es para elaborar diseños, manejos y planificaciones de sistemas de riegos, o para realizar investigaciones, respectivamente. También se puede determinar utilizando lisímetros. Se recomienda su determinación a través de los métodos propuestos por la FAO siempre y cuando la ETo también se estimó a través del método Penman-Monteith, también propuesto por la FAO.

- La evapotranspiración del cultivo es altamente influenciada por el calentamiento global, pues de cierta manera al aumentar las temperaturas, aumentan las tasas de evapotranspiración, guardan una relación directamente proporcional. Las altas tasas de evapotranspiración causan estrés en las plantas, efectos nocivos en la polinización y fecundación, disminución del ancho o diámetro de los anillos cronológicos en forestales, cambios en el Kc en sus diferentes etapas fenológicas, todo lo anterior debido a los defectos de agua; también se ha encontrado que el incremento de la evapotranspiración, causa ensalitramiento en los suelos, debido al ascenso capilar de aguas freáticas que contienen ciertos contenidos de sales, salinizando la superficie del suelo. Los incrementos de los valores de la evapotranspiración pueden ocasionar afectaciones y pérdidas en diferentes cultivos. Esto es un llamado para implementar estrategias de mitigación y adaptación frente al cambio climático y calentamiento global.

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4. REFERENCIAS

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