El trabajo examina las características y el ciclo de vida predominante de las sequías agrícolas repentinas a nivel mundial. El indicador propuesto por las y los investigadores tiene en cuenta no solo la humedad del suelo sino también el estrés hídrico de los cultivos, entre otros factores.
Las sequías repentinas dejaron de ser un problema esporádico para volverse una realidad que ha llevado a la comunidad científica mundial a estudiar cada vez más el tema. Este fenómeno -que se caracteriza por el rápido secado de los suelos durante períodos que duran de semanas a un par de meses- se ha vuelto más frecuente en gran parte del mundo desde la década de 1950. En un escenario de creciente calentamiento global, las investigaciones prevén que este tipo de sequías aumenten en su ocurrencia, afectando negativamente el rendimiento de los cultivos en amplias zonas agrícolas y dañando los ecosistemas naturales.
Entre los esfuerzos por comprender y mejorar el conocimiento sobre las sequías repentinas, un grupo de investigación perteneciente a la Universidad Nacional del Litoral (UNL) de Argentina y la Universidad de Maryland de Estados Unidos publicó el artículo “El ciclo de vida predominante de las sequías agrícolas repentinas” en npj Climate and Atmospheric Science, uno de los journal de Nature. Entre los principales hallazgos, se afirma que las sequías agrícolas “presentan su mayor frecuencia predominantemente durante los períodos críticos de crecimiento de los cultivos”. Asimismo, dichas sequías “exhiben un ciclo de vida similar, independientemente de la ubicación o el régimen climático”. Para mejorar el estudio de dicho fenómeno, el grupo propuso un índice de sequía repentina basado en la disponibilidad de agua del suelo que puede “integrar los procesos físicos dominantes con los efectos correspondientes sobre la salud de la vegetación, principalmente para las regiones agrícolas”, según señalan en el estudio.
Miguel Lovino es primer autor del estudio y se desempeña en el Centro de Estudios de Variabilidad y Cambio Climático (CEVARCAM) perteneciente a la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la UNL y explica que la mayor parte de los estudios sobre sequías repentinas, “utilizan indicadores de humedad de suelo y evapotranspiración. De esa manera, estás sesgado a lo que ves en el suelo o en la atmósfera, y no se tiene tanto en cuenta la interrelación. Nosotros proponemos un indicador que usa humedad de suelo, pero además tiene en cuenta el estrés hídrico de la vegetación, que varía de acuerdo a las diferentes disponibilidades de agua según el tipo de suelo. No es lo mismo un suelo que es capaz de almacenar más agua -y que por ende va a tener una pérdida de agua más lenta- que uno que almacena menos agua y se seca más rápido”.
Lovino, que es Investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de Argentina, aclara que el rol de la evapotranspiración es muy importante “porque cuando el suelo deja de tener esa humedad que depende del tipo de suelo, la evapotranspiración cae abruptamente”.
Ilustración de la definición propuesta de sequía agrícola repentina. (a) Diagrama de dispersión de la fracción evaporativa (EF) frente a la humedad volumétrica del suelo (θ). Se resaltan los regímenes de humedad del suelo (seco, de transición y húmedo) y evapotranspiración (limitados por agua y energía). (b) Ejemplo representativo de un caso de sequía agrícola repentina en el sur de China (112°E, 28°N) durante el verano de 2020 (Fig. 1 del artículo original).
Consultado acerca de la herramienta elegida para llevar adelante el estudio, Lovino explica las razones para utilizar el conjunto de datos de reanálisis conocido como ERA5: “Según lo que vimos y contrastamos, esta herramienta de la Unión Europea es la que funciona bien en la mayor parte del mundo. Lógicamente anda mejor en las zonas en donde hay mayor relevamiento de datos como en Estados Unidos y Europa, pero también en el sur de Sudamérica funciona muy bien. ERA5 no solo provee datos de humedad de suelo sino también de variables climáticas. Como nosotros estudiamos el desarrollo de las sequías repentinas a través de variables climáticas a partir del índice que desarrollamos, necesitábamos esa homogeneidad, no mezclar bases de datos y tener la menor heterogeneidad para entender cuál es la incertidumbre”.
Y añade: “El problema de utilizar humedad de suelo son las escasísimas mediciones que hay, no solo en Sudamérica, sino en todo el mundo. En Argentina, por ejemplo, se ha trabajado bastante para hacer mediciones in situ y se han desarrollado también bastantes trabajos en datos satelitales. Pero el problema de los datos satelitales es que, en general, miden los primeros 5 centímetros del suelo y no la zona de las raíces. Entonces, para hacer estudios que utilicen la humedad de suelo en la zona de raíces, hay que volcarse a datos de reanálisis y esto lo llevamos a cabo a escala global”.
Mejorar la predictibilidad
Con el set de datos provisto por ERA5 se llevó adelante el estudio, en donde se identificaron ocho regiones del mundo con una elevada incidencia de sequías repentinas agrícolas: el norte de Sudamérica (NSA); el centro-este de Estados Unidos de América (CEUSA); el centro-este de Europa (CEEu) y sur de Rusia (SRus); el sur de China (SCh); el sudeste de Sudamérica (SESA); el centro-oeste de África (CWAf); India (In); y el Sudeste Asiático (SEA). Sabiendo que la causa principal del rápido agotamiento de la humedad del suelo es el déficit de precipitación, pero que la evapotranspiración también juega un papel importante, el investigador de la UNL explica que el primer objetivo es “conocer cuál es el mecanismo común de desarrollo, porque en general las sequías repentinas tienen mucho estudio de cuáles son sus causas (como el déficit de precipitaciones y el aumento de la temperatura), pero no hay estudios que reflejen de manera combinada la rápida caída de la humedad del suelo y el estrés hídrico de los cultivos, que es la novedad de este estudio en las zonas agrícolas”.
En un ambiente con energía limitada, la evapotranspiración aumenta rápidamente antes del inicio del evento y disminuye rápidamente durante el período de intensificación, a medida que el sistema se vuelve limitado en agua. Al concluir el período de intensificación, la mayoría de los cultivos experimentan estrés hídrico, y por ende disminuyen su rendimiento. “Si sabemos que las sequías repentinas se van a desarrollar con este ciclo de vida en la mayor parte de los casos esto nos va a dar chance de predictibilidad. El punto que queremos trabajar ahora es saber si a este tipo de sequías, con este desarrollo físico, se le puede asignar algún forzante climático global, para conocer si alguno de ellos incide a rango estacional”, continúa Lovino.
El investigador afirma que buscan extender a 15 días los pronósticos numéricos del tiempo, para así poder alcanzar una predicción del posible desarrollo de un evento. “Si vemos que va a haber un déficit de precipitación importante de noviembre a marzo y un aumento de temperaturas, vamos a saber que puede haber una sequía repentina. Esta información probablemente llegue cuando el cultivo ya esté sembrado, pero, si detectamos que hay un período común de ocurrencia -por ejemplo en la primera quincena de enero- el productor puede atrasar 15 días la siembra o adelantarla en función de cómo tenga la rotación del cultivo”, explica.
Frecuencias de sequías repentinas agrícolas anuales y estacionales. (a) Frecuencia anual y (b) estacional de eventos de sequía agrícola repentina (número de eventos por década) entre 1960 y 2020. (Fig. 3 del paper original).
Cualquier intento de predecir sequías repentinas requiere una mejor comprensión de su evolución y ciclo de vida. El estudio advierte que durante la evolución de las sequías repentinas, “las precipitaciones disminuyen rápidamente, desempeñando un papel clave en el rápido agotamiento de la humedad del suelo. Los estudios de caso muestran que la coevolución de condiciones meteorológicas anómalas, como una alta tasa de evaporación y temperaturas, favorecen el desarrollo y la propagación de sequías repentinas. El acoplamiento entre la tierra y la atmósfera también acelera la aparición de sequías repentinas”. A través de la investigación, el grupo argentino buscó establecer patrones, “para que después se puedan tomar decisiones que sean de gestión. Y toda esta información, más allá de los pronósticos estacionales, es necesaria para tener en cuenta el desarrollo de este tipo de sequías”, acota Lovino.
El investigador finaliza señalando que en particular para el sudeste de Sudamérica “el aporte que nos gustaría hacer es mejorar la predictibilidad, la predicción, y el conocimiento de estos eventos. Si un productor tiene un lote donde el suelo tiene una disponibilidad de agua más alta porque es más arcilloso, quizás el impacto sea menor. En cambio, si el suelo es más arenoso, la disponibilidad de agua será menor y puede bajar repentinamente. En ese caso, probablemente pueda modificar el loteo o la siembra. Pero es necesario remarcar que al estar en una zona muy vulnerable a este tipo de eventos, es muy difícil prever la ocurrencia de sequías repentinas».
Evolución temporal de anomalías estandarizadas promedio areal para cada hotspot durante eventos de sequía agrícola repentina. (a) precipitación (Pr), (b) temperatura (T), (c) evapotranspiración (EVT) y (d) humedad del suelo (SM) y (e) índice de déficit hídrico del suelo (SWDI). (Fig. 4 del paper original).
Acerca del SISSA
El Centro Regional del Clima para el sur de América del Sur (CRC-SAS), a través de su Proyecto SISSA (Sistema de Información sobre Sequías para el sur de Sudamérica), tiene como objetivos contribuir a reducir los considerables impactos económicos, sociales y ambientales de la sequía sobre la producción agropecuaria, generación hidroeléctrica, y navegación fluvial en el sur de Sudamérica, junto con mejoras en: (i) las capacidades institucionales regionales, (ii) la planificación y preparación, y (iii) la gobernanza de la gestión de riesgos.
A través de mapas y visualizaciones útiles para monitorear el estado actual e histórico de la sequía, la información que suministra es de vital importancia para anticipar los impactos esperables en sectores económicos y comunidades. Además, el SISSA fomenta la planificación y preparación anterior al evento de sequía, de manera de mitigar sus daños, aumentar la resiliencia y reducir la vulnerabilidad.
En la iniciativa participan servicios y direcciones de meteorología, agencias gubernamentales, instituciones académicas, organizaciones no gubernamentales y el sector privado de los seis países miembros del CRC-SAS: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay. El intercambio de experiencias y capacidades resulta un componente clave destinado a enriquecer y fortalecer las acciones que se llevan a cabo tanto a nivel país como en toda la región sur de Sudamérica.
Sobre EUROCLIMA
EUROCLIMA es un programa financiado por la Unión Europea y cofinanciado por el gobierno federal de Alemania a través del Ministerio Federal de Cooperación Económica y Desarrollo (BMZ), así como por los gobiernos de Francia y España. Su objetivo es reducir el impacto del cambio climático y sus efectos en 18 países de América Latina y el Caribe promoviendo la mitigación y adaptación al cambio climático, la resiliencia y la inversión.
El Programa se implementa bajo el trabajo sinérgico de siete agencias: Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID), Agencia Francesa de Desarrollo (AFD), Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), Expertise France (EF), Fundación Internacional y para Iberoamérica de Administración y Políticas Públicas (FIIAPP), Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH y el Programa de la ONU para el Medio Ambiente.
Acerca del sector Reducción y gestión del riesgo de desastres: sequías e inundaciones
A través del componente Gestión del Riesgo del programa EUROCLIMA+ se implementan un total de siete proyectos. Las acciones financiadas bajo este componente buscan contribuir a la gestión del riesgo de desastres, específicamente en el caso de sequías e inundaciones, tomando como referencia el Marco de Sendai para la Reducción del Riesgo de Desastres 2015-2030 y los compromisos adoptados por los países en su lucha contra el cambio climático. Los proyectos financiados a través de este componente están orientados a la gobernanza, planificación y desarrollo de marcos regulatorios; a la información, comunicación y alerta temprana; y a la inversión en resiliencia ante los efectos adversos provocados por inundaciones y sequías.
Para más información sobre cada proyecto visite este link: https://www.euroclima.org/index.php/es/riesgo
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