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Estudio del riesgo por efecto del Cambio
Climático en la Producción Agrícola:
“Propuesta para
Cooperativa Resilientes”
Cooperativas
San Isidro San Alfonso Acahuaspán
La Libertad
Federación de Cooperativas de la Reforma Agraria – Región Central- FECORACEN de RL Autores: Francisco Javier Rivera José Manuel Cordovez Agradecimiento por su contribución: Oscar Recinos Daniel Tirteo Gómez Cooperativa San Isidro
Rutilio García
Manuel Beltran Cooperativa Acuahuaspán
Gregorio Flores
Juan Alfaro Cooperativa La Libertad
German Cartagena Cooperativa San Alfonso
Blas Ayala Esta investigación ha sido posible por el apoyo solidario de: FECORACEN DE RL OXFAM SOLIDARIDAD FECORACEN DE RL 12 Avenida norte #1-5, entre Calle Daniel Hernández y 1° calle poniente. Municipio de Santa Tecla, Departamento de La Libertad, El Salvador, América Central. Teléfonos: +503 2288-5514 // +503 2228-2963 Página web: www.fecoracen.org Correo Electronico: [email protected] San Salvador, octubre de 2013
Contenido
GLOSARIO DE TERMINOS IMPORTANTES
I. INTRODUCCIÓN................................................................................................................................ 7
II. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION .................................................................................................... 9
III. CARACTERIZACION DE LA ZONA DE INVESTIGACION ..................................................................... 9
3.1. Ubicación geográfica ................................................................................................................ 9
3.2. Origen y características de socios y socias. .............................................................................. 10
3.3. Producción agrícola ................................................................................................................ 12
3.4. Geología y formaciones hidrogeológicas ................................................................................. 16
3.5. Situación Ambiental................................................................................................................ 17
3.6. Clima. ..................................................................................................................................... 17
Tendencias históricas de temperatura y precipitación .................................................................... 17
Escenarios de cambio climático para El Salvador ........................................................................... 20
3.7. Suelo ...................................................................................................................................... 21
IV. METODOLOGIA .......................................................................................................................... 23
4.1. Análisis del impacto del cambio climático en la agricultura ..................................................... 23
4.2. Evotraspiración potencial ....................................................................................................... 26
P- ETP > 0 ........................................................................................................................................... 27
4.3. Hipótesis de partida (Thorntwhaite y Matter): ........................................................................ 28
4.4. Permeabilidad de los suelos.................................................................................................... 30
4.5. Análisis de las pérdidas de suelo por erosión hídrica ............................................................... 32
4.6. Modelo de pérdida de suelo USLE (adaptado Olaya2003) ....................................................... 33
4.7. Factor climático: erosividad de la lluvia, índice R ..................................................................... 33
4.8. Factor topográfico. Índice LS ................................................................................................... 34
4.9. Análisis de la cobertura del terreno. Índice de vegetación C .................................................... 35
4.10. Índice de erodibilidad del suelo K ........................................................................................... 37
4.11. Análisis de la lluvia media por el método de la curva integral de los coeficientes modulares. .. 39
V. IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMATICO EN LA ZONA DE ESTUDIO ....................................................... 40
5.1. Posible Impacto de los efectos del cambio climático en la agricultura ..................................... 40
5.2. Impacto sobre el balance hidrológico y la humedad de los suelos de cultivo ........................... 40
5.3. Impacto en el periodo de siembra.......................................................................................... 42
5.5. Análisis de la erosión de los suelos.......................................................................................... 50
VI. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 51
VII. RECOMENDACIONES .............................................................................................................. 52
7.1. Acciones sobre el manejo del suelo que permitan disminuir las tasas de erosión: ................... 53
7.2. Acciones que tienen que ver con la fertilidad del suelo y el aumento de la productividad de los
cultivos...................................................................................................................................... 54
VIII. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 56
IX. ANEXOS............................................................................................................................... 57
Anexo 1. Determinación de los coeficientes de permeabilidad FAO........................................................ 57
Anexo 2 Erosión Hídrica de la zona de las cooperatibas………………………………………………………………………..60
Anexo 3 Ubicación Hipsométrica de las cooperativas……………………………………………………………………………61
Anexo 4 Mapa en 3D de la Cooperativa San Isidro………………………………………………………………………………..62
GLOSARIO DE TERMINOS IMPORTANTES.
Adaptación al cambio climático: las medidas tomadas por las personas y las instituciones para responder de forma preventiva o reactiva al cambio climático. La adaptación incluye cambiar las acciones y/o el modo de llevarlas a cabo. Cambio climático: Cambio en el clima que persiste durante decenios o periodos más largos, resultante de las actividades humanas que alteran la composición de la atmósfera (por ejemplo, las emisiones de gases de efecto invernadero). Capacidad de adaptación: el potencial de las personas, comunidades y sociedades para participar de forma activa en los procesos de cambio con el fin de minimizar los impactos negativos y maximizar cualquier beneficio resultante de los cambios del clima. Mitigación: Medidas dirigidas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero por los países desarrollados Reducción de los riesgos de desastres: Sistema dirigido al análisis y a la gestión de
los factores causales de los desastres, lo que incluye la reducción del grado de exposición a las amenazas, la disminución de la vulnerabilidad de la población y la propiedad, una gestión sensata de los suelos y del medio ambiente, y el mejoramiento de la preparación ante los eventos adversos Resiliencia frente al cambio climático: la capacidad de hacer frente y recuperarse de
un choque, desastre o cambio. Variabilidad climática: las variaciones naturales en el clima que no son creadas por las emisiones de gases de efecto invernadero. Vulnerabilidad: las características y las circunstancias de una comunidad, sistema o
bien que los hacen susceptibles a los efectos dañinos del cambio climático y otras amenazas.
LandSat: Serie de satélites construidos y puestos en órbita por EEUU para la
observación en alta resolución de la superficie terrestre. Las imágenes tomadas por este satélite se utilizan para detectar o monitorear el uso de tierras, deforestación, el estado de salud de cultivos y bosques. Es una herramienta importante en la lucha contra la desertificación, ya que permite evaluar áreas de riesgo, a mediano y largo plazo, y determinar los factores de desertificación así como apoyar la toma de decisiones y evaluar el impacto de estas.
Escenario climático: Son imágenes alternativas de lo que podría acontecer en el
futuro, y constituyen un instrumento apropiado para analizar de qué manera influirán las
fuerzas determinantes en las emisiones GEI (gases de efecto invernadero) futuras, y
para evaluar el margen de incertidumbre de dicho análisis. Los escenarios son de
utilidad para el análisis del cambio climático, y en particular para la creación de modelos
del clima, para la evaluación de los impactos y para las iniciativas de adaptación y de
mitigación. La posibilidad de que en la realidad las emisiones evolucionen tal como se
describe en alguno de estos escenarios es muy remota. Los escenarios abarcan un
gran número de las principales fuerzas determinantes demográficas, económicas y
tecnológicas de las emisiones de GEI y de dióxido de azufre, y son representativos de
los trabajos publicados. Cada escenario representa una interpretación cuantitativa
específica de una de las cuatro líneas evolutivas. El conjunto de escenarios basados en
una misma línea evolutiva constituye una “familia” de escenarios.
Escenarios climáticos de la familia A2: describe un mundo muy heterogéneo. Sus
características más distintivas son la autosuficiencia y la conservación de las
identidades locales. Las pautas de fertilidad en el conjunto de las regiones convergen
muy lentamente, con lo que se obtiene una población mundial en continuo crecimiento.
El desarrollo económico está orientado básicamente a las regiones, y el crecimiento
económico por habitante así como el cambio tecnológico están fragmentados y son
lentos.
Surfer es una herramienta computacional, corre en el sistema operativo Windows, con
todas las funciones de visualización 3D, e isolineas, permite el modelado bidimensional
de variables continuas y discretas. El Surfer se utiliza ampliamente para el modelado
del terreno, modelado batimétrico, la visualización del paisaje, análisis de superficies,
cartografía de líneas de contorno, las cuencas hidrográficas y la cartografía de
superficies 3D, enrrejillado de campos bidimensionales y cálculos de áreas y
volúmenes. Es una herramienta de fácil manejo y permite la creación de mapas de
forma sencilla.
61
I. INTRODUCCIÓN
En los últimos años, se ha profundizado el conocimiento de los impactos y
manifestaciones que traerá consigo el cambio climático en las sociedades, en lo
económico, en el medio ambiente y sobre todo en los procesos de producción
agropecuaria.
En este sentido, diferentes organizaciones, institutos de investigación, organismos
multilaterales, tales como el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático,
(IPCC), la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) entre otros,
han realizado investigaciones del comportamiento del clima, proyectándose aumento de
la temperatura promedio de la tierra hasta de 4 grados centígrados para el año 2100
con base a 1990, y con ello, la proyección de escenarios climáticos globales.
Información la cual es importante para iniciar el establecimiento de planes y políticas
públicas a nivel nacional para hacerle frente a los impactos por el cambio del clima, en
los diferentes sectores de la nación.
En este marco, en la Segunda Comunicación Nacional sobre efectos del cambio
climático en El Salvador, que ha dado a conocer el Ministerio de Medio Ambiente y
Recursos Naturales, se expresa “…los escenarios de cambio climático para El
Salvador, se hace evidente en todos ellos, una tendencia al aumento en la temperatura
y modificaciones importantes en los patrones de lluvia y disponibilidad de recursos
hídricos, lo que, en un panorama de territorio altamente degradado, vuelve urgente
implementar medidas, estrategias y políticas de adaptación a todos los niveles”.
Más sin embargo, en la Segundo Comunicación Nacional, aún falta generar los
escenarios de impactos comunitarios, municipales o regionales específicos, que sean
de utilidad de campesinos, campesinas y de tomadores de decisiones locales de cara a
la adaptación o resiliencia a esos impactos.
En ésta lógica de establecer escenarios locales, el presente estudio, se ha orientado a
evaluar desde el punto de vista ambiental, cuál será el posible impacto de la variación
8
climática en el sector agro-productivo, que permita trazar estrategias encaminadas al
aumento de la resiliencia de las comunidades que desarrollan sus planes de vida en
función del uso de la tierra.
Para ello se realizó un análisis del impacto de las variables climáticas precipitación y
temperatura, tomando como base la distribución interanual de la lluvia municipio de
Chiltiupan, con la variante más pesimista según los valores pronosticados para el año
2050 por el modelo A2.
Dicha investigación, se ha desarrollado en las cooperativas San Isidro, Acahuaspan, La
Libertad y San Alfonso, ubicadas en el Municipio de Tamanique, del Departamento de
La Libertad, todas ellas creadas en Marzo de 1980 en la segunda Fase de la Reforma
Agraria y que en la actualidad forman parte de la Federación de Cooperativas de la
Reforma Agraria de la Región Central (FECORACEN), gremio el cual trabaja en el
mejoramiento para de las condiciones y calidad de vida de asociados/as de las cuatro
cooperativas.
La metodología desarrollada en el presento estudio ha sido la de Thornthwaite, la cual
refleja el balance hídrico a partir de los datos disponibles de una estación
meteorológica, además permite indicar el periodo de precipitación, acumulación de la
reserva y con ello la disponibilidad de agua como reserva para las planta. Se realizó un
análisis de la memoria histórica de los impactos desde el punto de vista climático, su
relación con la agricultura y la vegetación, así como recorrido de campo y entrevistas en
las cuatro cooperativas.
Además, se realizó una búsqueda bibliográfica sobre las evaluaciones realizadas sobre
los efectos del cambio climático en El Salvador y la evaluación de las proyecciones a
mediano y largo plazo.
9
II. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION
1. Identificar los efectos del cambio climático que han afectado a la producción agrícola
de las cooperativas estudiadas.
2. Hacer una evaluación preliminar de las condiciones existentes en el medio físico y
social que afectan la producción agrícola.
3. Evaluar la afectación a mediano plazo del cambio del clima para el aprovechamiento
agrícola.
4. Proponer mecanismos para mitigar los efectos del cambio climático en la zona
estudiada y el aumento de la resiliencia de las cooperativas analizadas.
III. CARACTERIZACION DE LA ZONA DE INVESTIGACION
3.1. Ubicación geográfica
La investigación se desarrolló en cuatro cooperativas agrícola ubicadas en el Municipio
de Tamanique, Departamento de La Libertad, las cuales presenta diferentes
condiciones climáticas por su ubicación dentro de la Cordillera del Bálsamo.
Fig1. Ubicación geográfica del estudio
10
Las cooperativas se encuentra ubicada entre los 0 a 800 metros sobre el nivel mar y por
sus características ecosistémica y climática se define como Sabana Tropical Caliente o
Tierra Caliente, con temperatura promedio mensual que oscila entre los 28 a 22 grados
centígrados y pertenece a la Región Hidrográfica Mandinga-Comalapa, que comprende
las pequeñas cuencas situadas entre la cumbre de la Cordillera del Bálsamo y la costa
del Océano Pacífico.
Tabla 1. Ubicación geográfica de las cooperativas
MUNICIPIO CANTON COOPERATIVA
Tamanique San Isidro San Isidro
Siberia Acahuaspan
El Palmar La Libertad
San Alfonso San Alfondo Elaboración propia, con base a entrevistas con las cooperativas.
Este tipo de región se caracteriza en zona baja, donde se cuenta ubicada la cooperativa
La Libertad por poseer una pequeña cantidad de árboles o arbustos dispersos, con
marcada diferencia entre las estaciones seca y húmeda. En la estación húmeda el
crecimiento de la flora es rápido y con ello, la regeneración de la biomasa que sirve de
nutrientes en los procesos productivos agrícolas.
En cambio en la estación seca, debido a la falta de agua lluvias, se acelera el proceso
de marchites de las especies arbóreas, además, los suelos bajan su rendimiento y
calidad, lo que lleva al aumento de las temperaturas y el calor asfixiante para los
lugareños y la diversidad de organismos vivos.
A pesar que en la época de verano la humedad de los suelos es baja, la zona cuenta
con fuentes de aguas superficiales y profundas, lo que hace, que la población cuente
con suficiente agua para su consumo doméstico, así como suficiente agua, que con
métodos adecuados se pueden utilizar para la producción agrícola de manera
controlada.
3.2. Origen y características de socios y socias.
La zona de intervención han sido cuatro cooperativas constituidas en la segunda fase
de la Reforma Agraria, en el mes de Marzo de 1980, poblada por campesinos/as
11
lugareños/as, y otros/as provenientes de los departamentos de Cuscatlán y San
Vicente.
Esta población hay sido altamente organizada no solo en su estructura interna como
junta de vigilancia, comités de producción, entre otras, sino que históricamente forman
partes de gremiales campesinas, de mujeres, ambientalistas a nivel nacional, lo que les
permite de una manera organizada y gremial reivindicar sus derechos a las autoridades
nacionales y locales.
Los y las cooperativistas, en su mayoría son campesinos que han habitado la zona
desde su nacimiento, otros han llegado de Municipios del interior del país, más sin
embargo, han generado una capacidad de adaptación de producción agropecuaria,
tomando en cuenta topografía y relieve de la zona.
Tabla 2. Ubicación geográfica de las cooperativas
COOPERATIVA SOCIOS NO SOCIOS TOTAL
La Libertad” de R.L. 17 27 44
Acahuaspán de R.L. 41 32 73
San Alfonso 88 110 198
San Isidro 179 50 229
TOTAL 325 219 544 Elaboración propia, con base a entrevistas con las cooperativas.
No todas las personas que habitan en las cooperativas son socios, ésta categoría se
obtiene a través de las membrecías, las cuales le dan privilegios y obligaciones,
además de pagar una cuota anual. En ese sentido, a pesar que en una familia en
promedio son cinco personas solo el padre o madre son los socios.
Al hacer un análisis de género en la membrecía, se detecta que en su mayoría los
socios son hombres, quedando en evidencia la necesidad de realizar acciones que
permita incluir el enfoque de género en la membrecía, roles, responsabilidades y
derechos de manera equitativa y justa entre hombres y mujeres.
12
Elaboración propia, con base a entrevistas con las cooperativas.
3.3. Producción agrícola
Históricamente, por ser cooperativas surgidas por la Reforma Agraria, los programas de
fortalecimiento de producción agrícola, créditos, asistencia técnica y comercialización,
han estado ausente por parte de los diferentes gobiernos de la República.
Esta política de ahogamiento y exterminio de las cooperativas, generaron que los
socios se endeudaran con la banca privada para producir, lo que llevó a vendar partes
de sus tierras.
De las cuatro cooperativas sujetas de la investigación solamente La Libertad y
Acahuaspan son dueñas de las tierras, en cambio San Alfonso y San Isidro siguen
endeudadas con la banca, afortunadamente, los actuales consejos de administración,
han generado una capacidad de pago para salir de las deudas.
A pesar del abandono con programas a éste sector por los gobiernos, los
cooperativistas han continuado su producción agrícola, especialmente en el cultivo del
maíz, frijol, sorgo, en menor proporción al engorde y crianza de ganado, aves de corral,
esencialmente para el abasto familiar y comercializando el pequeño excedente para
cubrir otra necesidades como salud, educación, vestuario, entre otros.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
100%
La Libertad”
de R.L.
Acahuaspán de R.L.
San Alfonso San Isidro
Hombres 11 39 73 116
Mujeres 6 2 15 63
Gráfica 1. Membrecía por Genero
Mujeres Hombres
13
Al realizar una retrospectiva desde el año 1996 hasta el año 2012, del rendimiento
promedios por manzana de tierra de los tres principales cereales a nivel nacional,
encontró una inestabilidad del rendimiento, que en mucha ocasiones tienen que ver por
la cantidad de manzanas sembradas, problemas climatológicos, asistencia técnica,
sequías, entre otros.
Tabla 3. RETROSPECTIVA DE RENDIMIENTO NACIONAL DE MAIZ, FRIJOL Y SORGO
1996/97 - 2011/12
Año
Maíz QQ por manzana
Fríjol QQ por manzana
Sorgo QQ por manzana
1996/97 34.3 13.3 23.2
1997/98 25.2 12.4 24.4
1998/99 29 9.1 23.5
1999/00 38.1 13.6 20
2000/01 34.2 13.3 24.1
2001/02 29.6 13.4 23.5
2002/03 39.6 15.1 28.1
2003/04 42.2 15.3 24.6
2004/05 46.3 16.3 25.7
2005/06 49.2 12.1 23.2
2006/07 38.8 11.7 20.6
2007/08 44.8 13.5 23.6
2008/09 52.2 13.6 21.4
2009/10 46.2 11.8 26.4
2010/11 46.6 10.7 19.6
2011/12 43.4 10.2 22.4 Elaboración propia con base la: Encuestas Primera de Propósitos Múltiples 2011/2012 y Encuesta PAF 2011 , D.G.E.A - M.A.G
Es de destacar, que en éste período, a parte que el sector agrario fue abandonado,
dando paso a la creación de industria privada de importación de productos agrícolas,
especialmente de Nicaragua, Honduras, Guatemala y México, campesinos y
campesinas, por esfuerzos propios y en condiciones adversas, lograron mantener y
subsidiar la producción nacional.
14
Elaboración propia con base la: Encuestas Primera de Propósitos Múltiples 2011/2012 y Encuesta PAF 2011 , D.G.E.A - M.A.G
Al realizar un análisis sobre rendimiento del Maíz, Frijol y Sorgo a nivel nacional con el
departamental, se encontró que el Departamento de la Libertad, en cuanto a la
producción de maíz es uno de los mayores en rendimiento, esto tiene que ver con las
condiciones ambientales que propician la producción.
Elaboración propia con base la: Encuestas Primera de Propósitos Múltiples
2011/2012 y Encuesta PAF 2011 , D.G.E.A - M.A.G
0
10
20
30
40
50
60
Gráfica 2. RETROSPECTIVA DE RENDIMIENTO NACIONAL DE MAIZ, FRIJOL Y SORGO 1996/97 - 2011/12
Maíz QQ por manzana Fríjol QQ por manzana Sorgo QQ por manzana
0 10 20 30 40 50 60
Maíz
Frijol
Sorgo
Maíz Frijol Sorgo
Departamento de La Libertad QQ por manzana
50.4 10.2 13.5
El Salvador QQ por manzana 43.4 10.2 22.4
Gráfica 3. RENDIMIENTO DE MAIZ , FRIJOL Y SORGO A NIVEL NACIONAL Y DEPARTAMENTO DE LA LIBERTAD AÑO AGRICOLA
2011-2012
15
Al analizar el rendimiento, el tipo de terreno, el método de producción y las condiciones
ambientales de la zona de estudio, el rendimiento productivo de los tres cereales que
cosechan los cooperativistas se encuentran en parámetros aceptables, tomando en
cuenta la media nacional y del Departamento de la Libertad.
Elaboración propia, con base a entrevistas con las cooperativas.
Esto determina, que es necesario potenciar la asistencia técnica en cuanto al método
de producción, el manejo del agua y del terreno en que se ubican las cooperativas,
tomando en cuenta los impactos futuros de la frecuencia climática.
Más sin embargo, al investigar la diversificación productiva, se encuentra que a pesar
que se han realizados proyectos pilotos coma la siembra de frutales para la
comercialización, éstos no han tenido continuidad por ser rentables económicamente
para socios y socias.
Solamente, la Cooperativa San Isidro, cuenta con producción de Café y con proyección
a crecimiento, lastimosamente, debido a las plaga de la Roya, le ha sido afectada el
40% de su plantación.
En cuanto a la producción agrícola, dada la características geomorfológicas del terreno,
se siembra con el método de chuzo, ya que por las pendientes, es imposible otro tipo
de técnica, esto ha llevado que actividades de conservación y preservación del suelo no
son aplicables, solo en la cooperativa Acahuaspan hacen rotación de cultivo, dejando
descansar la tierra durante un año.
La Libertad de R.L.
Acahuaspán de R.L.
San Alfonso
San Isidro
30
75
65
80
32
16
32
25
28
12
Gráfica 4. RENDIMIENTO DE MAIZ, FRIJO Y SORGO DE LAS COOPERATIVAS EN QUINTALES POR MANZANA AÑO 2012
Sorgo Frijol Maíz
16
En cuento a la producción de permacultura, FECORACEN acompaña la generación de
éste método productivo, el cual no es fácil de asimilar, ya que existe una aprensión
fuerte en la producción convencional utilizando químicos.
Esta situación más el hecho que éstas cooperativas se encuentran ubicadas en la zona
de desarrollo turístico de la costa salvadoreña, ha llevado que un importante porcentaje
de la población juvenil, ocupe su mano de obra para los servicio de hotelerías y
restaurante que demanda esa expansión turística, en contra posición a la producción
agraria.
3.4. Geología y formaciones hidrogeológicas
La cuenca en la que están ubicadas las cuatro cooperativas, se caracteriza por contar
con materiales de origen volcánico con rocas efusivas básicas e intermedias como
basaltos y andesitas. Estas rocas son de naturaleza densa y masiva y por tanto, no
presentan condiciones para constituir acuíferos con buenos rendimientos.
Los materiales volcánicos de las partes altas han sido erosionados por la producción
agrícola, quemas y transportada por los escurrimientos de aguas superficiales, ríos,
entre otras, las que a su vez los han transportado y depositado en la planicie costera,
formando pequeños depósitos de materiales aluviales.
Es importante mencionar, que las cooperativas comparten tres grandes subcuencas
hidrográficas la del Palmar, El Sunzal y El Tunco, lastimosamente, la cobertura forestal
ésta disminuyendo, aumentando los procesos de erosión e impermeabilidad de los
suelos y por consiguiente en época invernal, el caudal de las subcuentas aumentan
inundando a poblaciones de la parte baja.
En cuento a su altitud las cooperativas van desde los 45 a 700 metros sobre el nivel del
mar, en zona altamente montañosa y con altas pendientes, en su mayoría no cuenta
con terreno en planicie, que posibilitaría producción a gran escala, además de afectar el
rendimiento.
17
3.5. Situación Ambiental
Por ser una zona con grandes pendientes, en las cooperativas de San Isidro,
Acahuaspan y San Alfonso, los deslizamientos de tierra son frecuentes y en la
cooperativa La Libertad existe el riesgo de inundación, poniendo en peligro
esencialmente las vías de acceso y cultivos.
En cuanto a obras de conservación de suelo con material vegetativo o material rocoso,
culturalmente productores y productoras no ven las ventajas de realizar éste tipo de
obras para fortalecer el rendimiento productivo, así como de conservación del suelo.
Ambientalmente, las áreas boscosas y de siembra se ven amenazadas por agentes
foráneos, los cuales por caza de especies silvestres en épocas de verano, prenden
fuego en las partes altas cada año, generando pérdidas en biodiversidad, reducen la
fertilidad del suelo y pérdidas económicas a las cooperativas.
Los fenómenos erosivos como las cárcavas son frecuentes, lo que es un factor de
riesgo ya que éstas pueden evolucionar hacia procesos de inestabilidad en laderas.
Las cooperativas San Isidro, Acuahuaspán y La Libetad, en sus tierras, comparte un
sitio arqueológico de asentamiento de la Comunidad Maya, el cual recientemente ha
sido encontrado y nombrado, pero sin contar hasta la fecha con datos exactos, el
tamaño e importancia del mismo.
3.6. Clima.
Tendencias históricas de temperatura y precipitación
El Salvador está situado en la parte norte de Centroamérica en el exterior del cinturón
climático de los trópicos. Durante el año calendario, los cambios en la temperatura son
pequeños. El periodo más cálido en Salvador es el de marzo-abril, que corresponde al
tiempo de transición entre la época seca y la lluviosa, el resto del año la temperatura es
afectada por la modulación de los vientos del este y por una mayor cobertura nubosa.
La temperatura también se ve determinada por la topografía del país, con temperaturas
más altas en las zonas de sabana tropical caliente o tierra caliente en elevaciones
desde 0 a 800 msnm, pasando por la sabana tropical calurosa o tierra templada en
18
elevaciones desde 800 a 1200 msnm y tierras frías para elevaciones que van de 1200 a
2700 msnm (MARN, 2011b).
Gráfica 5. Distribución interanual de la lluvia Municipio de Chiltiupán.
La época de lluvias en El Salvador, Gráfica 5, inicia en Mayo y finaliza en Octubre, con
transiciones marcadas respecto a la época seca durante abril y noviembre.
Si se observa en la gráfica 5, en el periodo de lluvias se produce una disminución de
esta medio de los seis meses de lluvias aparece un descenso acentuado los meses de
julio y agosto, cuando esta disminución se produce el fenómeno llamado en algunas
zonas Canícula.
Las sequias agrícola en el Salvador, en las condiciones climáticas actuales, se
producen debido a inicios tempranos de los períodos secos y alargamientos de la
Canícula asociados al fenómeno de El Niño, García 2003.
Distribución interanual de la lluvia municipio de Chiltiupan
0
50
100
150
200
250
300
350
400
E F M A M J J A S O N D
19
Fig2. Mapa de temperatura promedio anual 1980-2000.
Es importante notar, que la temperatura media en la zona donde se encuentran
ubicadas las cooperativas es de 23 grados, lo cual es una temperatura agradable,
lastimosamente, la zona ha sido sometida a un proceso de deforestación y con ello
reducido la zona de sombra, generando un micro clima más caliente de lo debido.
Fig3. Mapa de precipitación promedio 1971-2001
20
En cuanto a la precipitación media en la zona de estudio, ésta varía entre 1700 mm y
1900 mm. Lo que determina que existe suficiente agua en la zona, la cual con métodos
adecuado se puede canalizar de mejor manera para aumentar el rendimiento
productivos agrícola.
Escenarios de cambio climático para El Salvador
Los principales resultados obtenidos bajo dos iniciativas distintas para Centroamérica y
El Salvador, sobre los efectos globales del cambio climático fueron analizados, los
resultados del proyecto AIACC que estimó un aumento de la temperatura de 2.6°C bajo
el escenario B2 y de hasta 3.6°C bajo el escenario A2 para Centroamérica en 2100
relativo a 1976. Según estos modelos de pronostica una disminución de los niveles de
precipitación al norte de Honduras, en contraste con un aumento en el Caribe sur
occidental, incluyendo partes de Costa Rica y Panamá.
El análisis del impacto de las variables climáticas precipitación y temperatura en la zona
analizada se realizó con la variante más pesimista según los valores pronosticados para
el año 2050 por el modelo A2.
Los datos para el análisis se realizaron utilizando a la información más cercana a la
zona estudiada referida al Municipio Chiltiupán, obtenida del informe Escenarios del
Cambio Climático de la CEPAL para el Salvador.
Tabla 4. Escenario Climático proyectado 2050
EVENTO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGOS SEP OCT NOV DIC
Temperatura (histórica) oC
22.60 22.98 24.04 24.63 24.17 23.12 23.60 23.25 22.75 22.68 22.29 22.09
Temperatura (2050)
oC 24.47 24.77 25.97 26.70 25.98 25.42 25.98 25.81 25.03 24.49 24.44 24.30
Precipitacion (historica) mm 3 2 8 49 164 346 308 301 374 258 55 8
Precipitacion (2050) mm 0 4.2 4.2 22.7 197.8 262.75 238.55 280.6 371.45 290.8 70 3.5 Elaboración propia, con base al informe de Escenario del Cambio Climático de la CEPAL para El Salvador.
21
3.7. Suelo
En la fig5 se presenta el mapa de suelo y se describen los tipo pedológicos, como se
puede observar la información es muy general debido a la escala pequeña del mapa
disponible en SNET.
Suelos aluviales (2)
Los suelos aluviales son suelos de origen fluvial, poco evolucionados aunque
profundos. Aparecen en las en las zona aledaña a los río y en especial en la zona del
abanico fluvial. Los suelos
aluviales son suelos con
perfil poco desarrollado
formados de materiales
transportados por corrientes
de agua, Sobre su superficie
se ha acumulado algo de
materia orgánica. Son
suelos jóvenes, de textura
variable, oscuros que tienen
por lo general mala
filtración.
Andosol (3) suelos de origen volcánico de color oscuro y poroso. Se desarrollan a
partir de cenizas y otros materiales volcánicos ricos en elementos vítreos. Tienen altos
valores en contenido de materia orgánica. Su rasgo más sobresaliente es la formación
masiva de complejos amorfos humus-aluminio. Alta conductividad hidráulica y retención
de la humedad son por lo general zonas de recarga de los acuíferos
Grumosoles (4)
Suelos muy arcillosos de color gris a negro, cuando están muy mojados son muy
pegajosos y muy plásticos. Cuando están secos son muy duros y se rajan. En la
superficie son de color oscuro pero con poco humus o materia orgánica. El subsuelo es
Fig4. Mapa de suelo obtenido a partir de los datos de SNET. El número de la leyenda coincide con la descripción de cada tipo de suelo.
22
gris oscuro. Son muy profundos (donde la pendiente del terreno lo permite) poco
permeables por lo que la infiltración de agua lluvia es muy lenta.
Latosoles arcillo rojizos (5)
Suelo propio de las regiones tropicales. Se caracteriza por la descomposición completa
de la roca, acumulación de óxidos de hierro y aluminio, humus escaso y la máxima
filtración de los materiales solubles hasta los estratos inferiores. La textura superficial es
franco arcilloso y el subsuelo arcilloso.
Los Latosoles Arcillo Rojizos son suelos moderadamente profundos, franco arcillosos a
arcillosos, de color café rojizo, estructurados en bloques fuertes y con algunas películas
de arcilla, desarrollados de materiales volcánicos finos o de rocas andesítico-basálticas
bastante intemperizadas. Permeabilidad media.
Litosoles (6)
Constituyen la etapa primaria de formación del suelo, la capa del mismo es menor a 10
cm de espesor, predominando en ella la materia orgánica, con una fertilidad de media a
alta. Se presentan en pendientes altas, lo cual impide su explotación económica. Suelos
no evolucionados, como resultado de fenómenos erosivos, que se han formado sobre
roca madre dura. También pueden ser resultado de la acumulación reciente de aportes
aluviales. En estos suelos suelen aparecer en afloramientos rocosos y a veces en
escarpas, son de poco espesor y con poca vegetación. Permeabilidad alta y bajo
coeficiente de almacenamiento bajo, no retienen en el agua.
Regosoles y Halomorficos (7)
Los Regosoles se desarrollan sobre materiales no consolidados, alterados y de textura
fina. Por lo que su permeabilidad tiende a ser baja. Los suelos halomórficos en algún
momento de su evolución han presentado un exceso de sales solubles, elevadas
cantidades de sodio intercambiable o ambas características a la vez.
La presencia de sales en un suelo afecta las propiedades del mismo, como así
también, el crecimiento de las plantas (Jacoby, 1994; USSL, 1954). Entre los efectos
23
negativos sobre el suelo se encuentran: disminución de la estabilidad coloidal y
dispersión de la materia orgánica; disminución de la disponibilidad del fósforo y
micronutrientes, excepto el molibdeno; disminución de la mineralización de la materia
orgánica; degradación de la estructura y generación de impedimentos para crecimiento
radicular. Los efectos negativos sobre los vegetales son principalmente debidos a la
menor disponibilidad de nutrientes y/o toxicidad por elevadas concentraciones de sodio.
El uso de estos suelos depende principalmente de la vegetación que los cubre. En
bosques y selvas su uso es forestal; cuando hay matorrales o pastizales se puede
llevar a cabo un pastoreo más o menos limitado y en algunos casos se destinan a la
agricultura, en especial al cultivo de maíz o el nopal, condicionado a la presencia de
suficiente agua.
IV. METODOLOGIA
4.1. Análisis del impacto del cambio climático en la agricultura
De todos los componentes de la naturaleza el clima tiene un importante significado para
el desarrollo de la economía agrícola. Aunque la fertilidad del suelo y el relieve tienen
un importante valor para la obtención de la cosecha, lo que es fundamental para
obtener altos rendimientos es la correcta combinación de la cantidad de calor y
humedad (en una zona dada). Parámetros como la fertilidad, el relieve, las cualidades
ecológicas de las plantas y de forma normal los métodos de cultivo no cambian
significativamente de un año a otro y sin embargo se observan variaciones temporales
en los rendimientos. Estas variaciones se deben fundamentalmente a las variaciones de
humedad y calor.
La influencia de los cambios de la cantidad de calor y de humedad no se limita
solamente con su acción directa al crecimiento y desarrollo de las plantas y de su
rendimiento. Los factores climatológicos actúan al mismo tiempo sobre los procesos
microbiológicos y formadores del suelo en los terrenos fértiles y junto con la efectividad
de los abonos artificiales evitan la infección con parásitos y la aparición de
enfermedades agrícolas.
24
Normalmente (aplicando correctamente los métodos agrícolas) debe existir una buena
correlación entre las condiciones climatológicas, cantidad de calor y humedad y el
rendimiento de los cultivos; cuando esto no se cumple debe estar dado por dos causas
posibles: los datos iniciales utilizados para valorar las condiciones climáticas han sido
imprecisos o las prácticas son insuficientes para obtener una buena cosecha.
El disponer de una buena preparación del terreno, fertilización necesaria y una eficaz
atención a las plantas, eleva el nivel general del rendimiento; pero no elimina sus
oscilaciones de año en año (a no ser que se aplique riego).
Se pudiera pensar que es suficiente disponer de regadío y agua pero no es así, un mal
manejo de estos recursos y una incorrecta valoración del clima puede ocasionar
problemas importantes para el desarrollo de la agricultura en algunas zonas.
El principal problema producido por el riego continuado es la acumulación de sal en las
capas superiores del suelo que dificulta o impide el crecimiento de las plantas. Casi
todas las aguas empleadas para el riego, sea cual sea su origen, contienen algo de sal,
que se filtra hasta la capa freática. Cuando el drenaje es pobre y el nivel de la capa se
aproxima al de las raíces, la concentración de sal dificulta o imposibilita el crecimiento
de las plantas.
Teniendo una buena infraestructura agrícola, el calor y la humedad se utilizan más
productivamente para obtener la correspondiente cosecha. Para el desarrollo de la
agricultura es conveniente un clima donde se alternen los períodos de seca y humedad.
Un clima seco durante todo el año presentará un potencial agrícola bajo, igual sucede
con clima húmedo todo el año. Durante el período húmedo las plantas crecen
intensivamente creando máximos de sustancias glúcidos y de masas biológicas. Con la
llegada de la temporada cálida, los procesos de asimilación se intensifican. La humedad
del terreno es garantizada por las aguas subterráneas que yacen cerca. Las plantas se
llenan de frutos y en ellas se empieza a acumular azucares y en muchos casos es el
momento indicado para la cosecha, evitando los períodos lluviosos que complican esa
labor.
25
Por todo lo planteado se evidencia que el analizar los recursos climáticos del país tiene
un importante significado el aclarar la cantidad de calor y humedad disponible para los
cultivos. La suma de las temperaturas desde el inicio de la siembra (o del crecimiento
de las plantas perennes) hasta la maduración de las plantas, es aproximadamente una
magnitud constante tanto desde el comienzo de florecimiento hasta la maduración de
los frutos (o en otras fases del crecimiento en otras plantas). Esto significa que teniendo
días con temperatura no activa (menor de 10 grados centígrados) la continuidad del
período entre las fases del crecimiento de las plantas puede prolongarse hasta que la
planta recoja la suma correspondiente de temperaturas necesaria para que se termine
una fase determinada.
El conocimiento de la distribución geográfica de los principales elementos del clima y
sus cambios durante el año es muy importante para la correcta distribución de los tipos
de economía agrícola.
Si tenemos en cuenta que los efectos del cambio climático afectan la magnitud y
distribución interanual de las principales variables que influyen en la economía agrícola,
se hace necesario poder analizar cómo influyen estos cambios en las cantidad de
humedad de los suelos y la cantidad de energía recibida por los cultivos y de esta forma
poder evaluar el impacto esperado y trazar las vías de mitigación y aumento de la
resiliencia de las comunidades.
Como se observa en los temas planteados la información mínima necesaria para un
correcto manejo del recurso climático es conocer:
La humedad del terreno con vocación agrícola. No basta con el conocimiento de la
cantidad de precipitación que cae en una determinada zona, sino que es necesario
conocer como se convierte en humedad del suelo que es la utilizada por las plantas.
Conocer las reservas de humedad del suelo desde el punto de vista multitemporal, es
fundamental para una correcta utilización del agua disponible y maximizar los beneficios
del agua.
La cantidad de calor que llega a los cultivos. La cantidad de energía en forma de calor e
iluminación que reciben las plantas es fundamental para su desarrollo y por tanto es
26
responsable de los rendimientos alcanzables. Poder disponer de información de
temperatura e iluminación tanto en magnitud absoluta como su distribución interanual
es clave para poder diseñar un efectivo manejo de los cultivos que incluye la
regionalización agroecológica y la rotación de estos.
La determinación de las amenaza, peligro, vulnerabilidad y riesgo, por eventos
climatológicos extremos (huracanes, lluvias intensas, granizadas, fuertes vientos)
permite dar soluciones que disminuyan la vulnerabilidad o por lo menos se pueda
determinar científicamente el riesgo asumido. Es clave en este punto poder disponer de
estudios históricos de amenaza así como la probabilidad, período de retorno e
intensidad de estos eventos en las distintas zonas de desarrollo agrícola.
El método empleado para evaluar la transformación de la precipitación en humedad del
suelo se realizó utilizando la metodología desarrollada por Thornthwaite. El diagrama de
Thornthwaite, refleja el balance hídrico a partir de los datos disponibles de una estación
meteorológica: con líneas verticales se indica el periodo de precipitación y acumulación
de la reserva, con líneas punteadas la disponibilidad de agua como reserva para las
plantas, y en blanco, los meses con déficit hídrico. Thornthwaite amplió la clasificación
climática de Wladimir Köppen para incluir estimaciones de pérdida de agua por
evapotranspiración posible, como saldo de la precipitación, es decir, la que ocurriría si
hubiera una disponibilidad adecuada de agua en forma continua.
4.2. Evotraspiración potencial
El cálculo de la evotraspiración potencial utilizando el método de Thornthwaite se
realiza por la siguiente expresión:
Ii = (Ti/5)1.514
J = ∑i=112(Ii)
c = 0.000000675J3 - 0.0000771J2 + 0.01792J + 0.49239
PETi(0)=1.6(10Ti/J)c
PETi(L) = K PETi(0)
Reference: U.S. Weather Bureau (1958)
27
Tabla 5. LA CONSTANTE K EN EL METODO DE THORNTHWAITE*
Latitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sep Oct Nov Dic
60°N 0.54 0.67 0.97 1.19 1.33 1.56 1.55 1.33 1.07 0.84 0.58 0.48 50°N 0.71 0.84 0.98 1.14 1.28 1.36 1.33 1.21 1.06 0.90 0.76 0.68 40°N 0.80 0.89 0.99 1.10 1.20 1.25 1.23 1.15 1.04 0.93 0.83 0.78 30°N 0.87 0.93 1.00 1.07 1.14 1.17 1.16 1.11 1.03 0.96 0.89 0.85 20°N 0.92 0.96 1.00 1.05 1.09 1.11 1.10 1.07 1.02 0.98 0.93 0.91 10°N 0.97 0.98 1.00 1.03 1.05 1.06 1.05 1.04 1.02 0.99 0.97 0.96 0°N 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 10°S 1.05 1.04 1.02 0.99 0.97 0.96 0.97 0.98 1.00 1.03 1.05 1.06 20°S 1.10 1.07 1.02 0.98 0.93 0.91 0.92 0.96 1.00 1.05 1.09 1.11 30°S 1.16 1.11 1.03 0.96 0.89 0.85 0.87 0.93 1.00 1.07 1.14 1.17 40°S 1.23 1.15 1.04 0.93 0.83 0.78 0.80 0.89 0,99 1.10 1.20 1.25 50°S 1.33 1.19 1.05 0.89 0.75 0.68 0.70 0.82 0.97 1.13 1.27 1.36
*K es una constante para corregir PET de latitudes distinto de 0° (Eq. 2-47).
Los diagramas de balance hídrico se basan en los datos aportados por las tablas de
balance de Thorntwhaite y Matter, que parte de los siguientes presupuestos (Pagney,
1982):
1. La profundidad del suelo donde tienen lugar las pérdidas de agua por
evapotranspiración viene definida por el sistema radicular de la vegetación.
Estas pérdidas se convierten en potenciales acumuladas (ppa) en el transcurso de
los meses secos. El déficit de humedad (Dh), queda definido como la diferencia
entre ETP y ETR.
2. La capacidad de almacenamiento del agua en el suelo (He) susceptible de
evapotranspirarse, está definida por la denominada capacidad de campo (CC). El
exceso de humedad (Eh) sólo aparece cuando:
P- ETP > 0
De tal manera que queda definida como la diferencia positiva de:
P- (ETP + (∆ST))
ST, Cambios del agua almacenada en el suelo.
28
3. Si el exceso de humedad es superior a la capacidad de campo aquel se pierde por
gravedad, alimentando el acuífero, de manera que siempre y cuando exista (Eh), de
manera general:
4. Rm= Ehm
A partir de estos supuestos se representa gráficamente los valores de pluviometría,
ETP y ETR, de tal manera que quedan definidas las siguientes áreas en el balance:
Exceso de agua: P>ETP
Déficit de agua: ETP>ETR
Utilización de humedad del suelo: ETR>P
Recargo de humedad del suelo: P>ETP después de un período de déficit, hasta que
el sobrante (Eh) sea mayor que cero.
4.3. Hipótesis de partida (Thorntwhaite y Matter):
1. La profundidad del suelo donde tiene lugar las pérdidas de agua por
evapotranspiración viene definida por la profundidad del sistema radical de la
vegetación, de tal manera que la capacidad de almacenamiento en agua de esta
zona, que es susceptible a la evapotranspiración, está definida por la capacidad de
campo y el punto de marchitez. Para la obtención del valor de la capacidad de
campo (CC) se aplica la siguiente fórmula:
CC = CR * PR
Siendo CR la capacidad de retención en mm/m.
PR la profundidad radicular en m.
Considerando para la capacidad de retención (CR) que, de forma general (mm/m):
Tabla 6. Capacidad de retención según textura de la formación superficial
arenosos fino 100
franco arenoso fino 150
franco limoso 200
franco arcilloso 250
arcilloso 300
29
Tabla 7. Capacidad de almacenamiento de agua según suelo y cultivo
Textura del suelo Capacidad de campo
(agua utilizable) mm./m.
Profundidad radicular
m.
Capacidad de campo
(Agua total utilizable)
mm.
Cultivos de raíces Someras
Arenoso fino 100 0,50 50
Franco arenoso fino 150 0,50 75
Franco limoso 200 0,62 125
Franco arcilloso 250 0,40 100
Arcilloso 300 0,25 75
Cultivo de raíces de profundidad moderada (cereales)
Arenoso fino 100 0,75 75
Franco arenoso fino 150 1,00 150
Franco limoso 200 1,00 200
Franco arcilloso 250 0,80 200
Arcilloso 300 0,50 150
Cultivos de raíces profundas (praderas, arbustos)
Arenoso fino 100 1,00 100
Franco arenoso fino 150 1,00 150
Franco limoso 200 1,25 250
Franco arcilloso 250 1,00 250
Arcilloso 300 0,67 200
Arboles frutales (arbolado, dehesa)
Arenoso fino 100 1,50 150
Franco arenoso fino 150 1,67 250
Franco limoso 200 1,50 300
Franco arcilloso 250 1,00 250
Arcilloso 300 0,67 200
Bosque cerrado
Arenoso fino 100 2,50 250
Franco arenoso fino 150 2,00 300
Franco limoso 200 2,00 400
Franco arcilloso 250 1,60 400
Arcilloso 300 1,17 350
Cuando dicha zona tiene un contenido en humedad superior al correspondiente a la
capacidad de campo, el exceso (agua gravitacional) lo pierde por gravedad,
alimentando las aguas subterráneas.
30
2. Si comparamos la precipitación (P) con la evapotranspiración potencial (ETP), se
observa que existen meses a lo largo del año en los que P>ETP, y por lo tanto
ETR=ETP. La diferencia con la precipitación (P) se utiliza:
a) para que el suelo tenga una humedad equivalente a su capacidad de campo
b) el sobrante, por percolación, irá a la capa freática o escurrirá en superficie.
En los meses en que P<ETP, se cumple que ETP>ETR. Toda la ETP engloba a la
precipitación caída en ese mes y a parte de la contenida en el suelo en el mes anterior.
Para valorar la cantidad de agua que el suelo cede, se considera actuando sobre él una
evapotranspiración real (ETR) equivalente a (ETP-P).
4.4. Permeabilidad de los suelos
Los valores de permeabilidad de los suelos se evaluaron cualitativamente en función de
los tipos pedológicos definidos en la cartografía disponible en SNET como
comprobación de la información se realizaron tres ensayos utilizando la metodología
propuesta por la FAO y que se anexa .
t p h h1/h2 t2-t1 K (m/s) cm/dia
1.00 1.50 0.99 1.01 0.50 0.000013 110.21
1.50 2.50 0.98 1.01 0.50 0.000006 55.53
2.00 3.00 0.97 1.01 0.50 0.000006 55.81
2.50 3.50 0.97 1.01 0.50 0.000006 56.10
3.00 4.00 0.96 1.01 0.50 0.000007 56.40
3.50 4.50 0.96
Fig 5 Prueba de permeabilidad de los suelos en la Cooperativa La Libertad.
Elaboración propia, en trabajo de campo.
En la zona de la cooperativa La Libertad la tasa de permeabilidad según el ensayo
realizado tiene un valor de 56 cm/dia, según la clasificación de la FAO clasifica como
suelo de permeabilidad de moderada lo cual coincide con el mapa de suelos utilizados
(SNET) como suelos de tipo 5 con permeabilidad media.
31
t p h h1/h2 t2-t1 K (m/s) cm/dia
1.00 2 0.98 1.01 0.50 0.000013 110.77
1.50 3 0.97 1.02 0.50 0.000019 168.32
2.00 4.5 0.96 1.01 0.50 0.000013 113.69
2.50 5.5 0.95 1.01 0.50 0.000013 114.89
3.00 6.5 0.94 1.01 0.50 0.000013 116.13
3.50 7.5 0.93 1.01 0.50 0.000014 117.39
4 8.5 0.92
Fig6 Prueba de permeabilidad de los suelos en Acahuaspán de R.L
Elaboración propia, en trabajo de campo.
En la zona de Acahuaspán de R.L la tasa de permeabilidad según el ensayo realizado
tiene un valor de 123.53 cm/día, según la clasificación de la FAO clasifica como suelo
de permeabilidad de moderada lo cual coincide con el mapa de suelos utilizados
(SNET) como suelos de tipo 5 con permeabilidad media.
t p h h1/h2 t2-t1 K (m/s) cm/dia
1.00 20 0.80 1.13 0.50 0.000149 1288.94
1.50 29 0.71 1.08 0.50 0.000091 788.67
2.00 34 0.66 1.10 0.50 0.000119 1029.35
2.50 40 0.60 1.11 0.50 0.000132 1137.89
3.00 46 0.54 1.08 0.50 0.000096 831.18
3.50 50 0.50 1.09 0.50 0.000104 900.52
4.00 54 0.46 1.10 0.50 0.000114 982.50
4.50 58 0.42 1.11 0.50 0.000125 1080.90
5.00 62 0.38 1.12 0.50 0.000139 1201.24
5.50 66 0.34 1.13 0.50 0.000156 1351.76
6.00 70 0.30 1.11 0.50 0.000132 1137.89
6.50 73 0.27 1.13 0.50 0.000147 1272.06
7.00 76 0.24 1.14 0.50 0.000167 1442.14
7.50 79 0.21 1.17 0.50 0.000193 1664.83
8.00 82 0.18 1.13 0.50 0.000147 1272.06
8.50 84 0.16
Fig7 Prueba de permeabilidad de los suelos en San Isidro
Elaboración propia, en trabajo de campo.
32
En la zona de San Isidro la tasa de permeabilidad según el ensayo realizado tiene un
valor de 1158 cm/día, según la clasificación de la FAO clasifica como suelo de
permeabilidad muy alta (rápida) lo cual no coincide con el mapa de suelos utilizados
(SNET) como suelos de tipo 5 con permeabilidad media, es muy probable exista una
imprecisión en el trazado de los límites del mapa que es de escala pequeña muy
cercano al punto observado afloran suelos tipo 3 (Andosol) los cuales si tienen una alta
conductividad hidráulica por lo que son zonas de recarga del acuíferos.
Estos ensayos permiten realizar una evaluación preliminar de la información de suelo
utilizada en cuanto a la permeabilidad y demuestra que con muy pocos recursos es
posible precisar la información que tributa a una mejor caracterización de las
condiciones de los suelos en la zona de las cooperativas con lo que podría precisar las
condiciones reales de humedad de los suelos lo cual es de gran importancia en la
obtención de buenas cosechas.
4.5. Análisis de las pérdidas de suelo por erosión hídrica
La erosión del terreno es una magnitud compleja de determinar debido a la cantidad de
factores que influyen en su mecanismo y resulta difícil sistematizar algoritmos y
métodos de captación de datos que permitan con tiempos y recursos mínimos
enfrentar, con intervalos de error aceptables, tan importante temática.
Con el desarrollo de esta investigación nos planteamos evaluar, preliminarmente, el
estado actual de los procesos de erosión hídrica en la zona y poder estimar el efecto
del cambio climático en el incremento de los procesos erosivos en la zona de estudio de
esta forma se podrán las medidas a tener en cuenta para reducir lo más posible los
impactos negativos sobre el suelo.
En el mundo se han desarrollado distintos modelos de cálculos para pronosticar la
erosión, orientado principalmente a la agricultura entre ellos el más popular es USLE,
Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo.
33
4.6. Modelo de pérdida de suelo USLE (adaptado Olaya2003)
La ecuación básica que define la pérdida de suelo según la USLE (Ecuación Universal
de Pérdidas de Suelo) es:
RKLSCPA
Donde: A es la citada pérdida expresada en toneladas por (Tn /Ha. Año)
R es un factor dependiente de la agresividad del clima.
K es un factor dependiente de las características del suelo.
LS es un factor que depende de la pendiente y la longitud de la misma.
C es un factor dependiente de la cobertura vegetal.
P es un factor dependiente de las prácticas de cultivo presentes. En nuestro caso P=1.
4.7. Factor climático: erosividad de la lluvia, índice R
La energía cinética constituye un indicador indirecto de la erosividad de la lluvia, (Kirkby
y Morgan 1984); (Derruau 1991); (Vega 2006) ya que representa la energía total
disponible para el arranque y transporte por impacto de la lluvia. Para su determinación
existen diversas formulaciones empíricas, que relacionan la energía con la intensidad
de la lluvia siendo las más conocidas la de (Wischmeier y Smith 1958) y (Wischmeier
1959).
Realizar las evaluación de erosividad presenta dificultades porque la energía cinética y
el valor máximo de intensidad de eventos individuales necesitan ser procesados por un
gran número de años; no existiendo, por lo general para el área de trabajo, el dato
pluviográfico con la densidad de información necesaria. Para realizar los cálculos se
utilizó la información pluviométrica de la estación de Santa Tecla por ser la más cercana
a la zona de estudio y por contar esta con la información necesaria para realizar el
análisis.
34
Se procesaron 31 años desde 1954 hasta 1980 que es donde está más completo el
registro y de forma continua, se ajusto probabilísticamente por el método de Gumbel
obteniendo una intensidad media de la lluvia en 30 min de 1.3 mm/min
Determinando la intensidad de la lluvia para el tiempo de 30 min es posible obtener el
parámetro R :
Fig6 Registro histórico de intensidad de la lluvia en la Estación Santa Tecla.
EIR .30
4.8. Factor topográfico. Índice LS
La mayor potencialidad de la modelación de la erosión con el empleo del Modelo Digital
de Terreno (MDT) se obtiene en la determinación del índice LS. En la formulación
original de USLE es el parámetro más complejo debido a lo difícil de evaluar las
pendientes y la longitud de estas en relieves complejos como es el caso de las zonas
elevadas de la región oriental.
Por otro lado el uso exclusivo de estos dos parámetros no tiene en cuenta elementos
tales como la convergencia de flujo que pueden ser incluidos en un tratamiento más
cercano a la naturaleza física del proceso en contraposición al carácter empírico de la
formulación USLE original.
La determinación de un parámetro LS con el empleo de variables morfológicas
derivadas del MDT permite obtener un modelo mejorado no solamente desde el punto
35
de vista de las magnitudes pronosticadas sino que pondera lo suficiente el factor
topográfico tanto en los procesos erosivos como de deposición.
Olaya propone un método novedoso para el cálculo de LS basado en dos variables
derivadas del MDT estas son: pendiente del terreno y el índice topográfico, la primera
se obtiene directamente con el SURFER y la segunda a partir de la red de flujo
acumulada.
Ac
Acum'a
Donde:
a’ es igual a índice topográfico.
Acum. Modelo de acumulación.
Ac área de la celda elemental del MDT
A partir de estas expresiones se obtiene el parámetro LS como:
nm ).
sin.()
.
'a(LS
089601322
Donde:
LS factor topográfico.
m= 0.6 y n=1.4
].).[(sin.
sin. 56008960 80
Dónde: es la pendiente del terreno.
4.9. Análisis de la cobertura del terreno. Índice de vegetación C
La modelación del uso del suelo es necesaria para el planteamiento de formulaciones
referidas a la generación de escorrentía que constituye el elemento formador de la
erosión y por tanto tiene un peso fundamental en la cantidad de material erosionado. En
las formulaciones originales de este parámetro, (Planas 1993), se establecen valores
del índice C determinados por la experiencia práctica obtenidas de mediciones
36
experimentales en lotes, donde las condiciones de evaluación están controladas y por
tanto se mide las tasas de erosión para distintos tipos de cultivos y uso de suelo en
sentido general.
La relación cubierta vegetal escorrentía está dada por la disminución que provoca la
primera a la energía de la lluvia lo que disminuye la intensidad de la erosión. De aquí se
desprende que mientras más próxima a la unidad sea la relación entre el área de
vegetación y el área de la celda de análisis mayor protección tiene este sector del
terreno al proceso de erosión.
Algunos autores (Olaya 2003) han propuesto formulaciones para determinar la relación
de área cubierta por la vegetación, a partir de los índices de vegetación y en especial
con el índice de vegetación normalizado NDVI. En la investigación se tomó el de
Zhang, (Olaya 2003):
NDVIfcc .877.131333.1
Donde: fcc factor de cubierta.
A partir de la expresión anterior se obtuvo una forma de C:
fccfccfccC )minmax(1
001.0
Donde: fccmax y fccmin son los valores máximos y mínimos de fcc.
Desde el punto de vista de la concepción de este modelo es correcto emplear esta
formulación, el índice de vegetación normalizado es útil ya que representa las
características del uso del suelo referido a la existencia de vegetación y a su estado de
conservación; no obstante es recomendable el inicio de observaciones sistemáticas,
del comportamiento del factor C obtenido, con respecto a observaciones directas para
distintos tipos de vegetación y de esta forma disponer de un sistema validado de este
importante parámetro.
37
4.10. Índice de erodibilidad del suelo K
Este índice mide la resistencia del suelo a ser erosionado, depende de las
características físico- químicas de este, en especial su textura, la estructura, contenido
de materia orgánica y su permeabilidad.
Los suelos con mayor cantidad de limos son los más erosionables seguidos de las
arenas finas a gruesas; las arcillas son resistentes a este proceso. El contenido de
materia orgánica le da a los suelos mayor estabilidad para distintas combinaciones de
textura y estructura. La impermeabilidad es un factor clave pues es el agua que escurre
la que provoca la erosión de los suelos, a medida que el agua se infiltra disminuye su
intensidad erosiva.
En cada una de las rejillas podemos obtener un valor tipológico del tipo de suelo y a
partir de este determinar las características principales físico-mecánicas de los suelos
tabuladas por distintos autores.
La acción del agua sobre los suelos y de esta forma la capacidad de esta de
erosionarlos está estrechamente relacionada con la cohesión de los primeros y con la
velocidad del flujo de agua.
Las características de esta interrelación definen la mayor o menor posibilidad del agua
de arrancar elementos del suelo. Es por tanto necesario evaluar la resistencia del suelo
a ser erosionado y determinar la cantidad de agua que se infiltra, disminuyendo su
velocidad y por tanto su energía.
La lámina de infiltración de los suelos generalmente denominada n depende de varios
factores:
Coeficiente de infiltración Kf, velocidad del agua superficial, evaluada a partir del
gradiente de la línea de flujo y del tirante hidráulico que es la columna de agua
“instantánea” sobre cada uno de los puntos del terreno, evaluada por el modelo de
acumulación utilizado en la expresión IV.4.
Otro factor importante debido a la influencia que juega en la permeabilidad del suelo es
la humedad precedente, en ocasiones un Kf alto se ve afectado por la saturación del
38
suelo haciéndolo prácticamente impermeable. En el análisis de eventos es importante
considerar la humedad del suelo antes de comenzada la lluvia.
La permeabilidad se definió a partir del modelo de suelo y los valore tabulados para
cada uno de ellos:
Tabla 8. Clases de permeabilidad de los suelos para la agricultura y su
conservación
Clases de permeabilidad de los suelos
Índice de permeabilidad1
cm/hora cm/dia
Muy lenta Lenta menor de 0.13 menor de 3
Lenta 0.13 - 0.3 3 - 12
Moderadamente lenta 0.5 - 2.0 12 - 48
Moderada 2.0 - 6.3 48 - 151
Moderadamente rápida 6.3 - 12.7 151 - 305
rápida 12.7 - 25 305 - 600
Muy rápida mayor de 25 mayor de 600 1 Muestras saturadas bajo una carga hidrostática constante de 1,27 cm.
En la zona de estudio con gran cantidad de precipitaciones y la ocurrencia de
aguaceros frecuentes, el análisis de la humedad de los suelos y cómo repercute en
su permeabilidad es imprescindible.
.
fcc.fK).acumlog(n
1
0
La expresión permite obtener una mejor estimación de la cantidad de agua que se
infiltra en el terreno y por tanto disminuye la intensidad de la erosión. La expresión de K
se obtiene como:
nk100
0
Para la valoración de la humedad se pueden emplear varios procedimientos como el
basado en el índice topográfico de humedad, (Olaya 2003), o a partir de la información
de los sensores remotos en especifico el Tasseled Cap, (Pinilla 2003).
39
En la investigación utilizamos un juego de imágenes LANDSAT 7 que permitió obtener
el valor de humedad (Tasseled Cap) para el momento de la toma lo que constituye
una aproximación, ya que no evalúa de forma correcta los valores más probables de
esta magnitud.
Los valores de pérdidas de suelo calculados para las cuencas de análisis, fueron
calibrados utilizando los valores de erosión obtenidos por las fórmulas regionales para
las cuencas que tienen mayor correlación con los valores pronosticados. Los valores
anómalos entre el valor pronosticado y el calculado por las fórmulas empíricas
corresponden a las cuencas más afectadas por la acción humana.
4.11. Análisis de la lluvia media por el método de la curva integral de los
coeficientes modulares.
Para este análisis se empleo el método de cálculo de la curva integral de coeficientes
modulares.
Según el procedimiento empleado por Trúsov.
1.- Se ordenan los valores Xi en orden decreciente.
2.- Calculamos el coeficiente K= Xi /Xmedia
3.- Se obtiene una nueva serie K-1
4.- Efectuamos la sumatoria de los K-1 obtenidos [å(K-1)]
5.- Cada término de la sumatoria se divide por Cv (coeficiente de variación), con
el fin de hacer comparables los valores de las lluvias en localidades de distinta
variabilidad.
La integral de coeficientes modulares así obtenida, nos informa de los períodos de lluvia
en la norma (marcha horizontal), con lluvias sobre la norma (marcha ascendente) y de
lluvias por debajo de la norma (marcha descendente).
40
V. IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMATICO EN LA ZONA DE ESTUDIO
5.1. Posible Impacto de los efectos del cambio climático en la agricultura
En este capítulo se hace un análisis a partir de métodos de modelación las condiciones
actuales basadas en promedios histórico de las principales variables climáticas y como
estas influyen en las labores agrícolas de la región y como estas condiciones se prevén
variarían por efecto del cambio climático. El objetivo es constar con una herramienta
semicuantitativa que permita ir tomando medidas correctivas para mitigar estos efectos
y aumentar la resiliencia de los pobladores de las cooperativas de la región.
5.2. Impacto sobre el balance hidrológico y la humedad de los suelos de
cultivo
Este análisis se realizó basados en la metodología del método de Thorntwhaite descrito
en el capitulo anterior para dos momentos para la condición media histórica basado en
los registros de muchos años de observación meteorológica y para el pronóstico más
desfavorable de impacto del cambio climático desarrollado en el modelo A2.
Zona A B C+D
Variación %
54.94 115.45 -23.43
El cambio climático en Estados Unidos continental se está investigando con el uso de
una versión modificada del modelo climático de Thornthwaite. Este enfoque permite el
examen simultáneo de las condiciones de humedad y térmicas para evaluar mejor el
cambio climático multivariable (Andrew Grundstein 2008.)
El análisis de los diagramas de Thorntwhaite evidencia cambios significativos y de gran
impacto desde el punto de vista climático en la zona de estudio con una disminución
importante de las precipitaciones y un aumento de casi dos grados en la temperatura.
No obstante todo parece indicar que no existirán cambios apreciables en los periodos
de seca y humedad manteniéndose los mismos periodos de déficit y exceso de
humedad del suelo.
41
a) b)
A: Consumo del agua del suelo. B: Probable deficiencia de agua. C: Restauración del agua del suelo. En azul precipitación (mm) En verde ET P. D: Exceso de agua. Se produce el escurrimiento.
Gráfico7 Diagrama de Thornthwaite a) promedio 1960-1990. b) Escenario A2 año 2050. Municipio Chiltiupán. La Libertad.
La comparación de ambas curvas permite apreciar que el déficit de agua (Zona B del
gráfico) en la primera quincena de finales de Abril y principio de Mayo va a
incrementarse notablemente, en un 115%, sobre los valores medios históricos lo que
muy probablemente influirá en las labores de siembra.
En la zona B se puede observar que aunque los niveles de precipitación están muy por
encima de los valores de evotraspiración potencial la cantidad de agua que va a aportar
humedad a los suelos va a disminuir considerablemente en más de un 54%.
Por su parte los niveles de exceso de agua (zona C del gráfico) va a disminuir en un
23% aproximadamente lo cual pudiera tener un impacto positivo con relación a las
condiciones de humedad del suelo en el período de las grandes lluvias de invierno. El
déficit de agua en esta etapa puede ser beneficioso, al no estar los suelos saturados la
permeabilidad aumenta, el agua penetra con más facilidad humedeciéndolos lo que es
beneficioso para la agricultura; por el contrario cuando están saturados aumentan los
caudales superficiales lo cual favorece la erosión hídrica y la ocurrencia de
inundaciones.
42
5.3. Impacto en el periodo de siembra En El Salvador se conocen 3 épocas de siembra:
Primera: Esta época generalmente comprende desde el 15 al 30 de mayo, para la
zona costera (0 a 400 msnm); y del 15 de mayo hasta el 15 de junio, para los valles
intermedios (400 a 900 msnm). Fechas las cuales pueden variar de acuerdo con el
establecimiento de la época lluviosa.
Postrera Época llamada también tunalmil, comprendida del 15 al 31 de agosto,
especialmente para valles intermedios (400 a 900 msnm) y la región oriental del país.
En esta época, puede tenerse el riesgo que la estación lluviosa termine antes que el
cultivo haya llegado a su etapa de madurez o secado; lo que puede traer como
consecuencia disminución del rendimiento.
Apante
Es la que se realiza en aquellos terrenos que permanecen inundados durante la época
lluviosa, los cuales retienen suficiente humedad para ser utilizada hasta que la época
lluviosa finalice. Los meses de siembra pueden variar según las circunstancias de cada
zona, la época puede comprender desde diciembre hasta febrero. En zonas donde se
cuenta con riego, las épocas de siembra pueden variar según las necesidades o
planificación de cada agricultor, pero es recomendable sembrar entre el 1 de diciembre
hasta el 15 de enero.
43
Según la ubicación hipsométrica de las cooperativas el periodo de siembra óptimo es
del 15 al 30 de mayo coincidiendo con la primera época de siembra en El Salvador.
En este periodo en la situación histórica los valores de precipitación son muy superiores
a los requerimientos del cultivo del maíz. Para las condiciones del modelo A2 se
producirá un impacto en el mes de mayo- junio encontrándose la curva de ETR por
encima de la ETP no obstante para los requerimientos de humedad de los suelos serán
suficientes suplementar para el maíz por lo que el impacto podrá ser mitigado.
Se analizó el ciclo vegetativo del cultivo de maíz el cual está dado en cuatro etapas:
Nascencia: comprende el período que transcurre desde la siembra hasta la aparición
del coleóptero, cuya duración aproximada es de 6 a 8 días. Crecimiento: una vez
nacido el maíz, aparece una nueva hoja cada tres días si las condiciones son normales.
A los 15-20 días siguientes a la nascencia, la planta debe tener ya cinco o seis hojas, y
en las primeras 4-5 semanas la planta deberá tener formadas todas sus hojas.
Floración: a los 25-30 días de efectuada la siembra se inicia la panoja en el interior del
tallo y en la base de éste. Transcurridas 4 a 6 semanas desde este momento se inicia la
liberación del polen y el alargamiento de los estilos.
Fig9 Ubicación hipsométrica de las cooperativas
44
Se considera como floración el momento en que la panoja se encuentra emitiendo
polen y se produce el alargamiento de los estilos. La emisión de polen dura de 5 a 8
días, pudiendo surgir problemas si las temperaturas son altas o se provoca en la planta
una sequía por falta de riego o lluvias.
Fructificación: con la fecundación de los óvulos por el polen se inicia el fructificación.
Una vez realizada la fecundación, los estilos de la mazorca, vulgarmente llamados
sedas, cambian de color, tomando un color castaño. Transcurrida la tercera semana
después de la polinización, la mazorca toma el tamaño definitivo, se forman los granos
y aparece en ellos el embrión. Los granos se llenan de una sustancia leñosa, rica en
azúcares, los cuales se transforman al final de la quinta semana en almidón.
Maduración y secado: hacia el final de la octava semana después de la polinización, el
grano alcanza su máximo de materia seca, pudiendo entonces considerarse que ha
llegado a su madurez fisiológica. Entonces suele tener alrededor del 35% de humedad.
A medida que va perdiendo la humedad se va aproximando el grano a su madurez
comercial, influyendo en ello más las condiciones ambientales de temperatura,
humedad ambiente, etc., que las características varietales.
A partir de la información del ciclo vegetativo del maíz se realizo el cronograma teórico
del ciclo para hacerlo coincidir con los datos climáticos analizados y se dividió todo el
ciclo en cuatro estadios: Inicio, desarrollo, media y maduración (ver tabla en anexo) y se
le asignaron los valores de coeficiente de cultivo de maíz obtenido de la bibliografía.
Tabla 9. Coeficiente Ko para calcular las necesidades de
Riego de una plantación de maíz grano
Inicial 0.40
Desarrollo 0.80
Medio 1.15
Maduración 0.70
Fuente: Manual de riesgo para agricultores, Modulo 1. Junta de Andalucía, Consejería de Agricultura y Pesca, 1999
Con la información obtenida, se adquirieron las curvas de Thornthwaite para el balance
hídrico así como los requerimientos hídricos del cultivo de maíz.
45
Fig8 Curvas de Thornthwaite para el balance hídrico y requerimientos hídricos del cultivo de maíz.
El cultivo del maíz requiere desde la siembra a la madurez de 500 a 800 mm de
precipitación, dependiendo de la variedad y del clima. Cuando las condiciones de
evaporación corresponden a 5-6 mm/día, el agotamiento del agua del suelo hasta un
55% del agua disponible, tiene un efecto pequeño sobre el rendimiento.
Para estimular un desarrollo rápido y profundo de las raíces puede ser ventajoso un
agotamiento algo mayor del agua durante los periodos iniciales de desarrollo. Durante
el periodo de maduración puede llegarse a un agotamiento del 80% o más (Doorenbos
y Kassam, 1979).
En el caso de la zona de estudio la precipitación en los meses del cultivo de maíz en las
fechas analizadas tiene valores históricos de 1493 mm y se prevé que por efecto del
cambio climático, éstos disminuirán considerablemente a 1351 mm, no obstante, éstos
valores son superiores a los recomendados para el cultivo del maíz.
Exceso de agua: P>ETP
- Déficit de agua: ETP>ETR
- Utilización de humedad del suelo: ETR>P
- Recargo de humedad del suelo: P>ETP después de un período de déficit, hasta que el sobrante (Eh) sea mayor
que cero.
46
La diferencia entre la Evotraspiración real y potencial, está dada porque la primera tiene
en cuenta los valores de humedad del suelo que es aprovechable por la vegetación en
los periodos de déficit de agua.
Así se puede observar como las lluvias del periodo húmedo generan suficiente
humedad para que en los meses de diciembre a abril, aunque existe un déficit de agua
la diferencia entre la precipitación y la evotraspiración real es pequeña, tanto en la
situación promedio histórica como en el pronóstico para el 2050, entre los meses de
abril y mayo se denota el déficit de agua (antes analizado).
Se prevé que ocurrirá un déficit importante de humedad en los suelos entre mayo y
junio para el 2050 lo que afectará las labores de siembra para algunos tipos de cultivos.
No obstante los valores analizados son muy superiores a la demanda para el cultivo del
maíz según los coeficientes de cultivos utilizados en el estudio. Este análisis deberá
profundizarse en este periodo ya que en esta etapa es crítica por necesidad de agua,
la germinación, primeras tres semanas de desarrollo. Sería conveniente disponer de
fuentes de agua suplementarias para poder efectuar el riego en esta etapa si fuera
necesario.
En el periodo comprendido entre 15 días antes hasta 30 días después de la floración.
Hay una estrecha correlación entre la lluvia que cae en los 10-25 días luego de la
floración (julio- agosto) y el rendimiento final. En esta etapa se denota una disminución
histórica de las precipitaciones, aunque aumenta considerablemente en agosto es
probable que esta variación sea responsable de la disminución de los rendimientos.
Desplazando el calendario de cultivo se pudieran obtener mejores cosechas no
obstante tendrán que realizarse estudios más profundos sobre el tema que incluya
mediciones de campo.
Desde los 30 días después de la floración, o cuando la hoja de la mazorca se seca,
el cultivo no debería recibir más agua. Lo que corresponde con la disminución de la
precipitación a finales de Julio y Agosto. Incrementándose para el 2050 los
requerimientos de humedad.
47
En estudios posteriores se debe realizar un estudio más detallado para varias
estaciones e incluir el efecto de la altura en los datos climáticos.
A finales de septiembre y principios de agosto entre los seis meses de la temporada de
lluvias aparece un a esta anomalía de las precipitaciones.
Tabla 10. Tabla del cálculo de balance hídrico Thornthwaite
E F M A M J J A S O N D
Temp (historica) 22.6 23.0 24.0 24.6 24.2 23.1 23.6 23.2 22.8 22.7 22.3 22.1
Temp (2050)) 24.5 24.8 26.0 26.7 26.0 25.4 26.0 25.8 25.0 24.5 24.4 24.3
Precipitacion (historica) 3.0 2.0 8.0 49.0 164.0 346.0 308.0 301.0 374.0 258.0 55.0 8.0
Precipitacion (2050) 0.0 4.2 4.2 22.7 197.8 262.8 238.6 280.6 371.5 290.8 70.0 3.5
ETP(historica) 83.2 89.1 103.6 115.0 111.9 100.2 105.1 99.2 90.8 87.0 80.4 77.3
ETP(2050) 98.6 100.5 126.3 143.7 134.6 126.7 134.9 130.0 113.9 102.5 98.6 95.3
∆ (historica) -80.2 -87.1 -95.6 -66.0 52.1 245.8 202.9 201.8 283.2 171.0 -25.4
-69.3
Alm 0.0 0.0 0.0 0.0 52.1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 74.6 5.3
Def -74.9 -87.1 -95.6 -66.0
Ex 197.1 202.9 201.8 283.2 171.0
∆ Alm -5.3 5.3 -5.3 5.3 46.8 53.2 46.8 53.2 46.8 53.2 21.4
-16.1
ETR (historica) 8.3 7.3 13.3 54.3 111.9 100.2 105.1 99.2 90.8 87.0 76.4 24.1
∆ (2050) -98.6 -96.3 -122.1
-121.0
63.2 136.1 103.7 150.6 257.6 188.3 -28.6 -
91.8
Alm 0.0 0.0 0.0 0.0 63.2 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 71.4 0.0
Def -98.6 -96.3 -122.1
-121.0
-20.4
Ex 99.3 103.7 150.6 257.6 188.3
∆ Alm 0.0 0.0 0.0 0.0 63.2 36.8 63.2 36.8 63.2 36.8 34.6
-34.6
ETR (2050) 0.0 4.2 4.2 22.7 134.6 126.7 134.9 130.0 113.9 102.5 104.6 38.1
Ciclo vegetativo Inicial Desarrollo Media Maduración
Kc (Maiz) 1.0 1.0 1.0 1.0 0.4 0.8 0.8 1.2 0.7 1.0 1.0 1.0
ETC historico (Maiz) 83.2 89.1 103.6 115.0 44.8 80.2 84.1 116.1 63.6 87.0 80.4 77.3
ETC(2050) (Maiz) 98.6 100.5 126.3 143.7 53.8 101.4 107.9 152.1 79.7 102.5 98.6 95.3
La Canícula (Hastenrath1967) referido por García 2003. La característica durante dicho
período son los días secos consecutivos que afectan por estrés hídrico la agricultura,
48
específicamente los granos básicos como el maíz y el frijol, inclusive en ocasiones con
pérdidas de las cosechas hasta del 60 %.
La canícula es definida por algunos autores como al menos 10 días secos consecutivos
(lluvia ≤ 1 mm), que aparecen con mayor frecuencia en el segundo grupo de diez días
de julio y los primeros diez días de agosto.
En la condición media histórica y el pronóstico A2 se observa una disminución de la
precipitación pero en ese periodo predomina el exceso de lluvia por lo que se infiere
que el efecto de la Canícula y su impacto no puede evaluarse a partir del análisis
realizado tanto para el escenario histórico y el pronóstico.
5.4. Análisis de la lluvia media histórica
Esta se realizó a partir de la información histórica recopilada en la estación de Santa
Tecla por ser la información más completa de la disponible y por encontrarse
relativamente cercana a la zona de estudio.
Fig13. Curva Integral de los coeficientes modulares. Precipitación media Estación Santa Tecla
El análisis de la curva integral de los coeficientes modulares evidencia un ciclo
hidrológico completo entre los años 1972- 2000. Conocer el comportamiento
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
∑(K
-1)-
a
Años
Gráfico 9 . Curva Integral de los coeficientes modulares.Precipitacion media Estacion Santa Tecla
49
cronológico de la serie de lluvia permite realizar un análisis más riguroso de las
tendencias de esta variable. La precipitación media presenta comportamiento
periódicos que si no son detectados y corregidos y se aplica una estadística sin
considerar estos efectos se puede incurrir en errores importantes. Los valores de
precipitación de en la estación Santa Tecla se determinaron para toda la muestra entre
los años 1942-2002 lo cual evidencia una tendencia a la disminución de la precipitación
en la zona. Sin embargo este análisis no es lo suficientemente riguroso pues incluye
parte de un ciclo hidrológico incompleto.
Fig14. Comparación de la precipitación media en la Estación Santa Tecla. a) Serie
completa, b) Serie que coincide con un ciclo hidrológico. Note como en a) la tendencia
es a la disminución de la precipitación y en b) La precipitación tiene una tendencia
mucho menor a decrecer.
En la fig 14 b) se presenta el análisis de la tendencia de las precipitaciones para un
ciclo hidrológico completo, el análisis de la tendencia muestra que esta es más
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1942
1945
1948
1951
1954
1957
1960
1963
1966
1969
1972
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
Lam
ina (
mm
)
Años
Gráfico 10. cronológico de las precipitación
Estacion Santa Tecla 1942-2002
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1972
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
Lam
ina (
mm
)
Años
Gráfico cronológico de las precipitación
Estacion Santa Tecla 1972-2000
50
sostenida al mantenimiento de los valores de precipitaciones que pueden decrecer pero
con valores mucho menos marcados que para el caso de la muestra completa.
5.5. Análisis de la erosión de los suelos
La aplicación de la metodología para la erosión de los suelos en la zona permitió
evaluar de forma semicuantitativa la tasa de erosión por unidad de área en un año.
Fig10. Erosión hídrica de los suelo USLE.
En el procesamiento se puede observar que los valores mayores de erosión se
encuentran en la parte media y baja de las cuencas del rio Tamanique y ríos vecinos
sobre todo en las zonas dedicadas a los cultivos los valores oscilan en pérdidas de 35 a
40 t/h x año. La zona más conservada se encuentra en la parte alta de la cuenca lo cual
es muy conveniente por ser la zona de recarga de los acuíferos.
51
VI. CONCLUSIONES
Como resultado de la investigación se pudo realizar una evaluación de los cambios
pronosticados de temperatura y precipitación media para la condición media histórica y
el modelo A2 para el 2050, pudiendo evaluar no solamente las variaciones de estas
magnitudes sino también la influencia de estas en los excesos y déficit de humedad de
los suelos utilizados por las cooperativas en el municipio de Tamanique.
1. Los resultados indican que la zona analizada seguirá predominando los excesos de
precipitación lo cual es favorable para las labores agrícolas.
2. El análisis para el cultivo de maíz indica que en los meses de año las necesidades
de humedad del cultivo se satisfacen en ambas condiciones aunque en
determinados períodos (canícula), existe una reducción de la humedad pudiendo
ser más intensa en el futuro.
3. Se prevé que ocurrirá un déficit importante de humedad en los suelos entre mayo y
junio para el 2050 lo que afectará las labores de siembra para algunos tipos de
cultivos. No obstante los valores analizados son muy superiores a la demanda para
el cultivo del maíz según los coeficientes de cultivos utilizados en el estudio. Aunque
es un impacto negativo no se prevé que haga inviable el cultivo de, maíz. La
afectación esperada podrá ser mitigada mejorando las buenas prácticas del cultivo
y el uso adecuado de la información edáfica y climática.
4. La disminución de la precipitación a finales de Julio y Agosto es incrementará para
el 2050 lo que pudiera constituir un impacto positivo pues la disminución de la
humedad de los suelos en esta etapa del cultivo (30 días después de la floración, o
cuando la hoja de la mazorca se seca) se traduce en una mayor concentración de
los azucares del fruto y en la obtención de mayores rendimientos.
5. El análisis de la erosión demuestra que es intensa en la zona de cultivos sobretodo
donde la deforestación es mayor y las pendientes son altas.
6. En la zona alta de la cuenca la tasa de erosión es baja lo que favorece la recarga de
los acuíferos y la disponibilidad de agua en el subsuelo.
52
VII. RECOMENDACIONES
1. Recomendamos introducir una estación de bajo costo para la medición de las
principales variables que tributan a la caracterización climática, temperatura y
precipitación además de variables que caracterizan el estado fenológico de los
cultivos para ir ajustando las condiciones de humedad de los suelos de forma
dinámica y de esta manera reducir el riesgo por estrés hídrico, además de reducir
los efectos de las inundaciones. La idea es introducir equipos artesanales realizar
las evaluaciones y preparar al personal de las cooperativas.
2. En este estudio solamente se analizaron las variaciones de dos variables media la
temperatura y la precipitación promedio histórico y la probable según el modelo A2
por efecto del cambio climático. Es muy probable que los cambios en las variables
extremas de temperatura y precipitación tengan efectos mucho más prejudiciales
sobre la base agrícola de las cooperativas. Influyendo en picos mínimos y máximos
de temperatura y en aumento de las zonas inundables y sus efectos.
3. Realizar un estudio similar al presentado para otros cultivos de interés en las
cooperativas y de esta forma poder evaluar para estos el posible impacto del cambio
climático. Proponemos para el frijol y café.
4. El estudio evidencia un exceso de precipitación considerable entre los meses de
mayo a noviembre que generan grandes escurrimientos y saturan los suelos. Es
posible evaluar en ideas conceptuales las posibilidades y costos de ejecución de
medidas que permitan aprovechar esos excedentes que podrán utilizarse en los
momentos de déficit de humedad de los suelos con lo que se lograría aumentar
considerable los rendimientos.
53
7.1. Acciones sobre el manejo del suelo que permitan disminuir las tasas de
erosión:
Aunque la variabilidad climática asociada a los efectos del cambio climático afectaran
las demandas de humedad en una determinada intensidad no obstante hay que tener
en cuenta que la sustentatibilidad agrícola depende también de otros factores que hay
que tener en cuenta y mejorar su manejo de manera tal que pueda lograrse mayores
rendimientos de la tierra, con estas acciones se podrán obtener mejores resultados en
el futuro cercano y lejano.
La labranza mínima es un método beneficioso para agricultores que tienen terrenos
inclinados o con buen drenaje, ya que disminuye la erosión; también permite una mayor
retención de humedad al no remover ni exponer el suelo a la acción del viento. Si la
maleza tiene más de 50 cm de alto, se realiza una chapoda y, entre 8 a 15 días
después, se debe aplicar un herbicida.
Otras acciones a realizar son:
1. Mantener la cobertura vegetal (bosques, pastos y matorrales) en las orillas de los
ríos y en las laderas. Esto implica evitar la quema de la vegetación de cualquier tipo
en estas.
2. Establecer un plan que evite la ocurrencia de Incendios de la vegetación, que va en
contra de la fertilidad del suelo; deteriora el hábitat de la fauna, y deteriora la
disponibilidad del recurso agua.
3. Reforestar las laderas empinadas y las orillas de ríos y quebradas.
4. La labranza mínima en terrenos inclinados o con buen drenaje, ya que disminuye la
erosión. Cultivar en surcos de contorno en las laderas y no en favor de la pendiente.
5. Combinar las actividades agrícolas, pecuarias y forestales (agroforestería), y
sembrar árboles como cercos, en laderas, como rompimientos.
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7.2. Acciones que tienen que ver con la fertilidad del suelo y el aumento de la
productividad de los cultivos
La información que brinda el mapa de suelo disponible no es suficiente para
implementar un plan de manejo adecuado que garantice un amento de la productividad
y aumente la resiliencia ante los efectos del cambio climático. Es por ello que
proponemos un grupo de acciones que deben ser analizadas e implementadas con la
superación de los miembros de las cooperativas.
1. Evaluar de forma pedestre las condiciones de los suelos atendiendo a:
a. Profundidad de los suelos:
Suelos profundos tienen un metro o más hasta llegar a una capa limitante.
Moderadamente profundos tienen menos de un metro pero más de 0.60 m.
Suelos poco profundos tienen menos de un metro pero más de 0.60 m.
Suelos someros tienen menos de 0.25 m.
b. Permeabilidad de los suelos utilizando la metodología dada por la FAO de fácil
aplicación anexo1.
2. Implementar un programa de fertilización balanceada, que incluya la aplicación de
N, P y S, para optimizar el rendimiento del cultivo, incrementar la rentabilidad y
mejorar la eficiencia de uso de los nutrientes (provenientes del suelo y del
fertilizante) por parte del cultivo, minimizando el impacto sobre el ambiente.
Los nutrientes removidos por la cosecha de los cultivos deberían ser reemplazados
anualmente o al menos dentro del ciclo de rotación de cultivos. Se propone realizar un
estudio de absorción y extracción de nutrientes para obtener valores más precisos de
los requerimientos nutricionales por los cultivos recomendables por la vocación de los
suelos, que permita una mejora en la planificación y la programación del manejo de
nutrientes.
3. La acidez o alcalinidad del suelo puede impedir totalmente el crecimiento de un
cultivo es por ello importante evaluar los valores de ph por suelo y por parcela en la
zona de cooperativa. Existen métodos muy económicos como el uso de tiras de
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papel tornasol que permiten medir el ph de suelo y de esta forma aplicar el manejo
adecuado para obtener los mejores rendimientos.
4. Basándonos en la información restringida que se dispone sobre los suelos en la
cooperativa y a las ventajas de un manejo con el conocimiento de las variables que
definen la fertilidad de los suelos. Elaborar un proyecto para introducción de técnicas
de bajo costo así como el entrenamiento de los miembros de la cooperativa para la
medición de la fertilidad de los suelos y la recomendación del tipo de manejo
adecuado.
5. En una segunda etapa con el completamiento de las coberturas antes analizadas,
realizar un análisis de la productividad esperada en las nuevas condiciones
climáticas generadas por los efectos del cambio climático.
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VIII. BIBLIOGRAFIA Andrew Grundstein 2008. Assessing Climate Change in the Contiguous United States Using a Modified Thornthwaite Climate Classification Scheme. The Professional Geographer. Volume 65, Issue 4, 2013.
Campaña Mesoamericana de Justicia Climática, Hacia una política regional frente al
Cambio Climático, con énfasis en la sustentabilidad, Septiembre de 2011.
Héctor Deras Flores. Guía para el cultivo del maíz en la Republica del El Salvador.
http://www.iica.int/Esp/regiones/central/salvador/Documents/Documentos%20PAF/GuiaTecnicaelCultivodelMaiz.pdf Informe especial del IPCC Escenarios de Emisiones. OMM. PNUMA. 2000, Grupo
Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático.
Javier Rivera. Hacia una política Nacional frente al Cambio Climático. Septiembre de
2010.
Luis a. García Guirola 2003. Aspectos generales de la Canícula y sus impactos en El Salvador. . Ministerio de Agricultura y Ganadería, Dirección General de Economía Agropecuaria, División de Estadísticas Agropecuarias, Anuario de Estadísticas Agropecuarias, 2011- 2012.
MARN. Segunda Comunicación Nacional sobre Cambio Climático, Septiembre de 2013
SNET. Balance hídrico integrado y dinámico en el salvador componente evaluación de
Recursos Hídricos 2005. SNET
Unidad Ecológica Salvadoreña, UNES. Sobreviviendo al cambio climático, 11 de
agosto de 2010.
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IX. ANEXOS
Anexo 1. Determinación de los coeficientes de permeabilidad FAO
Para obtener una medición más exacta de la permeabilidad del suelo, puede realizar el siguiente ensayo de campo que le dará un valor para el coeficiente de permeabilidad:
Utilizando una barrena de sondeo, perfore en el suelo un hoyo de aproximadamente 1 m de profundidad (A), en el lugar donde desea determinar el coeficiente de permeabiiidad;
Llene el hoyo de agua hasta el borde (B/C);
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Durante por lo menos 20 minutos (B/C), vuelva a llenar el hoyo hasta el borde cada cinco minutos para asegurarse de que el suelo está completamente saturado;
Añada agua basta el borde del hoyo y empiece a medir la velocidad a que baja la superficie del agua, utilizando un reloj para medir el tiempo y una regla graduada en centímetros para medir la dístancia (P) entre la superficie del agua y el borde del hoyo (D). Deje de medir cuando la velocidad sea casi constante;
Ejemplo La velocidad se hace constante
Mida exactamente la profundidad total del hoyo (H) y su diámetro (D). Exprese todas las mediciones en metros (m):
H = 1,15m y D=12cm o 0,12 m
Para cada una de las dos mediciones anteriores consecutivas de tiempo/distancia, calcule el coeficiente de permeabilidad K utilizando la fórmula siguiente:
K= (D÷2) x In (h1÷ h2) / 2 (t2- t1)
Donde (D ÷ 2) es el radio del hoyo o la mitad de su diámetro en metros; In se refiere al logaritmo natural; h1 y h2 son las dos profundidades consecutivas del agua en metros, h1 al inicio y h2 al final del intervalo de tiempo; (t2 - t1 ) expresa el intervalo de tiempo entre dos mediciones consecutivas, en segundos.
Note: los valores de h se pueden calcular fácilmente como las diferencias entre la profundidad total del hoyo (H) y los valores de P sucesivos. Para obtener K en m/s cuide de expresar todas las mediciones en metros y segundos.
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Ejemplo
Si (D ÷ 2) = 0.12 m ÷ 2 = 0.06 m y H = 1.15 m, los cálculos de los diferentes valores de K
Nota: para obtener el logaritmo natural de (h1 ÷ h2), tundra que utilizar una tabla de logaritmos o una calculadora de bolsillo. Recuerde también que10
- 6 = 0.000001 y 6.8 x 10
-6 = 0.000006.
Nota: recuerde que el exponente negativo de 10 refleja el lugar decimal que hay que darle al multiplicando:
K=2X 10-3
=0,002 m/s K = 5 X 10
-7 = 0,0000005 m/s
Si desea comparar el valor de K (m/s) con las tasas de permeabilidad (cm/día) multiplique K por 864 x 10
4
K = 1 x 10-5
m/s = 86.4 cm/dia
Pasos sucesivos para el cálculo de los coeficientes de permeabilidad
sobre la base de mediciones de campo (para la perforación de ensayo con H = 1.15 m y D = 0.12 m)
K = [(D ÷ 2) x In (h1 ÷ h2)] / 2 (t2 - t1)
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Anexo 2
Erosión Hídrica de la zona de las Cooperativas San Isidro, Acahuaspán, San Alfonso y La Libertad
61
Anexo 3
Ubicación Hipsométrica de las cooperativas San Isidro, Acahuaspán, San Alfonso y La Libertad
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Anexo 4
