Evaluación de Huella Hídrica en el sector agrícola para una mejor adaptación al cambio climático

Transcripción

1 Evaluación de Huella Hídrica en el sector agrícola para una mejor adaptación al cambio climático Herramientas de cálculo, ejemplos e interpretación de resultados Este curso fue realizado por el Proyecto EUROCLIMA-IICA

2 Módulo 2 Cálculo de las Huellas Hídricas Verde, Azul y Gris

3 La huella hídrica verde y azul de un cultivo; definición y herramientas de cálculo La huella hídrica gris de un cultivo; definición y herramientas de cálculo La huella hídrica de un producto agrícola

4 Objetivos Analizar el detalle de los principales condicionantes de la relación entre variables hídricas y agronómicas. Identificar y entender los dos principales caminos para la estimación de la huella hídrica.

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6 Clima: Evapotranspiración ET se refiere a la pérdida de humedad por: Evaporación directa desde el suelo Transpiración de la vegetación El agua perdida por evapotranspiración puede ser: Azul (si proviene del riego) Verde (si proviene de la precipitación) [Fuente: Inforiego.org, 2015]

7 Clima: Evapotranspiración ETo es un parámetro relacionado con el clima que expresa el poder evaporante de la atmósfera. ETc se refiere a la evapotranspiración en condiciones óptimas presentes en parcelas con un excelente manejo y adecuado aporte de agua y que logra la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas. ETc ajustado se refiere a la corrección de Etc, cuando no existe un manejo óptimo y se presentan limitantes ambientales que afectan el crecimiento del cultivo y que restringen la evapotranspiración, es decir, bajo condiciones no estándar de cultivo. [Fuente: FAO 56]

8 Balance hídrico del suelo: ET El riego (R) y la precipitación (P) proporcionan agua a la zona radicular. Parte de R y P se convierte en escorrentía (ES), y percolación profunda (D) la cual recargará la capa freática. El agua también puede ser transportada hacia la superficie mediante capilaridad (C) desde la capa freática sub-superficial hacia la zona de raíces. Si todos los otros flujos aparte de la ET = R + P - ES - D + C ± ΔFS ± ΔSW ET = R + P - ES - D + C ± ΔSW 0 evapotranspiración (ET) pueden ser evaluados, la evapotranspiración se puede deducir a partir del cambio en el contenido de agua en el suelo (ΔSW). La transferencia horizontal por flujo sub-superficial hacia dentro (FSin) o fuera (FSout) de la zona radicular (ΔFS) puede presentarse, sin embargo, excepto bajo condiciones de pendientes pronunciadas, los valores de FSin y FSout son mínimos y pueden no ser considerados. [Fuente: FAO 56]

9 Clima: ET El método de FAO Penman-Monteith se recomienda como el único método para determinar la evapotranspiración de referencia ETo [Fuente: Inforiego.org, 2015]

10 El balance de agua en el suelo [Fuente: FAO 56] [Fuente: Mekonnen, 2011] [Fuente: Allen et al., 1998]

11 ETo = Evapotranspiración de referencia del cultivo ETc = Evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar ET c = K c x ET o ETc adj = Evapotranspiración ajustada del cultivo (bajo condiciones reales, teniendo en cuenta estrés hídrico) Ks = Coeficiente de estrés hídrico Et c adj = K s x K c x ET o [Fuente: FAO 56]

12 Estimación de ET Para fines de Huella Hídrica, ET puede estimarse de dos maneras: 1. Método bottom-up: Método tradicional validado por FAO para calcular los requisitos de agua para que un cultivo crezca sin limitaciones. Los programas desarrollados por FAO como CROPWAT se basan en este método. [Fuente: FAO 56] [Fuente: Allen et al., 1998]

13 Evapotranspiración 2. Método top-down: Empleando bases de datos globales de ET real, estimada a partir de datos satelitales MODIS AQUAMAPS NTSG prod/mod16.php Ejemplo para la cuenca del Rivera de Huelva, España

14 Evapotranspiración Método 1. Bottom-up Requiere datos específicos sobre clima, cultivo, suelo y riego. Se cuenta con información local, actualizada y completa. Se obtiene información precisa para el cultivo en cuestión, y el cálculo empleando este método permite conocer las prácticas agrícolas y emplear éstas para la formulación de estrategias. Método 2. Top-down Requiere manejo de grandes bases de datos, de SIG, y buenos mapas de uso del suelo. Se obtiene una visión completa de la ET distribuida geográficamente en la cuenca. No se tiene información sobre las prácticas agrícolas. Este método se usa generalmente cuando no se cuenta con una mejor información local. Los componentes verde y azul no se pueden discernir claramente sin información sobre el riego. Ambos métodos son válidos, pero existe la dificultad de la incertidumbre generada al comparar los dos métodos. La selección del método adecuado depende de la información disponible, y forma parte de la discusión inicial sobre el propósito y el alcance del estudio de huella hídrica.

15 1. Calcular la Evapotranspiración de referencia ET 0 (mm/día) Ecuación de Penman-Monteith (Método Bottom up) o métodos indirectos de estimación global o nacional (Método Top-down) 2. Calcular la Evapotranspiración de Cultivo Et c (mm/día) Et c = ET 0 K c donde K c = Coeficiente de cultivo 3. Calcular el requerimiento hídrico de cultivo CWR (m 3 /ha) CWR = Σ Et c [Evapotranspiración acumulativa durante periodo de crecimiento]

16 El uso de agua de un cultivo (CWU*) Evapotranspiración de Agua Verde = min (Requerimiento Hídrico de cultivo, Precipitación efectiva) Uso de Agua Verde de Cultivo = 10x ETc Verde Agua de lluvia aprovechada por los cultivos Requerimiento de riego = Requerimiento hídrico de cultivo Prec. efectiva Evapotranspiración de Agua Azul = min (Requerimiento de Riego, Irrigación efectiva) Uso de Agua Azul de Cultivo = 10x ETc Azul Agua de riego aprovechada por los cultivos El uso de agua de un cultivo = Huella Hídrica territorial Uso de agua de Cultivo, también citado como CWU por su sigla en Ingles. La fórmula de CWU se refiere a un cambio de unidades. Se multiplica por 10 la ET total para transformar de mm a m3/ha [Fuente: WFN, 2012]

17 [Fuente: Allen et al., 1998] Huella Hídrica producto Verde [m 3 /t] = Huella Hídrica Territorial Verde [m 3 /ha] Rendimiento [t/ha] Huella Hídrica producto Azul [m 3 /t] = Huella Hídrica Territorial Azul [m 3 /ha] Rendimiento [t/ha]

18 Muchas Gracias!