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Ciencia, ambiente y producción
Estudio sobre el ciclo de vida de las sequías agrícolas repentinas
La investigación examina las características y ciclo de vida de las sequías agrícolas repentinas a nivel mundial y propone un novedoso indicador para su identificación.
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Las sequías repentinas se caracterizan por el rápido secado de los suelos durante períodos que duran desde semanas hasta un par de meses. Por su rápida aparición e intensificación son inesperadas y difíciles de predecir, particularmente las agrícolas, que afectan a la vegetación cuando el déficit de humedad del suelo impide satisfacer las necesidades de agua de las plantas, especialmente durante el período crítico de crecimiento de los cultivos.
El trabajo, de reciente publicación en NPJ Climate and Atmospheric Science, propone un indicador de sequía repentina que se basa en la disponibilidad de agua del suelo y puede combinar tasas rápidas de agotamiento de la humedad del suelo en la zona de las raíces con impactos en la salud de la vegetación. Utilizando este método, el estudio evalúa el ciclo de vida predominante de las sequías agrícolas repentinas. Se analizan los factores atmosféricos y de superficie a lo largo de este ciclo y se discute el impacto de estas sequías durante el período crítico de crecimiento de los cultivos. El estudio aporta un novedoso enfoque que clarifica los procesos físicos involucrados en el desarrollo de sequías agrícolas repentinas en todo el mundo y puede contribuir a predecirlas con precisión.
El grupo de investigación está compuesto por Miguel Lovino, María Josefina Pierrestegui, Omar Müller y Gabriela Müller, investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) que trabajan en el Centro de Estudios de Variabilidad y Cambio Climático (CEVARCAM -Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la UNL). Este equipo se completa con Ernesto Berbery –científico del Earth System Science Interdisciplinary Center/Cooperative Institute for Satellite Earth System Studies, de la University of Maryland (EE.UU.).
Método propuesto para la identificación de sequías agrícolas repentinas
Al respecto, señala Miguel Lovino, que “el método propuesto utiliza la humedad del suelo en la zona de raíces, la capacidad de campo y el punto de marchitez para capturar el rápido agotamiento de la humedad del suelo, junto con el estrés de la vegetación”. El equipo de investigación sugiere utilizar el Índice de Déficit de Agua del Suelo (SWDI) junto con un rango de umbrales: el superior marca el inicio del déficit de humedad del suelo, mientras que el umbral inferior del SWDI indica condiciones de estrés hídrico en los cultivos. Se proponen cuatro condiciones para identificar las sequías agrícolas repentinas: un rápido decaimiento de la humedad del suelo en un período igual o menor a 20 días; un período de intensificación suficientemente largo para evitar eventos de escala sinóptica corta que agotan rápidamente la humedad del suelo pero se recuperan repentinamente; que el suelo no se encuentre en condiciones de déficit de humedad antes del inicio del evento y, como cuarta condición, que al finalizar el período de rápida intensificación de la sequía, la vegetación se encuentre bajo estrés hídrico. Al rescpecto, Lovino afirma que “los análisis de sensibilidad demostraron que el método es robusto, capaz de detectar eventos históricos estudiados previamente con diversos indicadores bajo diferentes regímenes climáticos y tipos de suelo en todo el mundo”.
Principales hallazgos
Los resultados del estudio muestran que las sequías agrícolas repentinas son más frecuentes en las tierras de cultivo del sur de China, el centro-este de Europa, el sur de Rusia, la India, el sureste de América del Sur y el centro-este de Estados Unidos. En todas estas zonas, que se definen como puntos críticos de sequía agrícola repentina, la mayor frecuencia de estos eventos se registra durante el período crítico de crecimiento de los cultivos, principalmente en primavera y en verano. “Los eventos de sequía repentina han sido más frecuentes que los eventos de sequía de largo período en todo el mundo a partir de 1960. Nuestros resultados muestran que, además de su mayor frecuencia, estos eventos impactan severamente las principales zonas agrícolas del mundo, disminuyendo los rendimientos de los principales cultivos y afectando la seguridad alimentaria mundial”, asevera Lovino.
El estudio profundizó en los aspectos físicos de este tipo de sequías a fin de conocer su ciclo vida y facilitar su predicción. Durante la evaluación de las principales variables atmosféricas y de superficie involucradas en las sequías agrícolas repentinas -incluyendo la precipitación-, la temperatura, la evapotranspiración y la propia humedad del suelo, los investigadores hicieron un hallazgo clave: “las sequías agrícolas repentinas exhiben una evolución similar de variables atmosféricas y de superficie relevantes, independientemente de la ubicación geográfica o el régimen climático. La causa principal del rápido agotamiento de la humedad del suelo es el déficit de precipitación, aunque la evapotranspiración también juega un papel significativo”, según señala Lovino, quien agrega que “en un entorno limitado por la energía, la evapotranspiración aumenta rápidamente antes del inicio y disminuye rápidamente durante el período de intensificación, a medida que el sistema se ve limitado por el agua, por lo que al concluir el período de intensificación, la mayoría de los cultivos experimentan un estrés hídrico que determina la disminución de sus rendimientos”.
Aplicaciones
Conocer el ciclo de vida y los períodos en que las sequías repentinas se dan con mayor frecuencia, aporta importante información práctica para la toma de decisiones. “A partir de este estudio, podremos indicarles a los productores, por ejemplo, del Sudeste de Sudamérica, que existen altas probabilidades que se den sequías agrícolas repentinas al comienzo del verano, cuando el maíz y la soja están en sus períodos críticos de floración y llenado de granos”. Y agrega Lovino, “que además podremos mejorar los sistemas de pronóstico y monitoreo de este tipo de sequías, ya que conocemos como se desarrolla explícitamente el ciclo de vida de estos eventos”.
En nuestro país, en los últimos años, los eventos de sequía agrícola repentina han causado una disminución de los rendimientos de soja y maíz en diversas zonas de Argentina. “En enero y febrero se desarrolló un evento de sequía agrícola repentina en la zona núcleo de cultivos de Argentina, que afectó particularmente la región del sur de Santa Fe, produciéndose una disminución notoria de los rendimientos de soja. Esperamos que, a través de la información física que provee este trabajo, podamos continuar mejorando la interfaz de comunicación con los tomadores de decisiones para implementar estrategias de gestión que permitan a los productores tener información certera a la hora de gestionar las fechas de sembrado o trabajar con seguros agrícolas específicos para reducir o paliar los impactos de estos eventos, cada vez más frecuentes”, explica Lovino.
Este importante trabajo se originó en el marco de un PICT Joven, denominado “Vulnerabilidad de la región núcleo agrícola ganadera de Argentina a los eventos hidroclimáticos extremos ante el cambio climático”. En el presente, se desarrolla desde tres proyectos: “ Cambios observados en la intensidad, duración y frecuencia de eventos extremos de precipitación y sus proyecciones futuras con modelos HigResMIP en la región nordeste de Argentina”; “Análisis de los cambios observados en los extremos de la precipitación en la región centro-este de Argentina y su representación en los modelos CMIP6” y uno tercero, titulado “Evaluación integral de los cambios detectados en el régimen de precipitación en la región centro-este Argentina”.