106 millones de hectáreas con variada aptitud para soja. 1 punto: hectáreas. 1 punto: 3000 hectáreas

Transcripción

1 16 millones de hectáreas con variada aptitud para soja punto: 3 hectáreas punto: 1 hectáreas Evolución de la superficie de cultivos anuales en Argentina durante el período (Fuentes: Viglizzo et al. 22; Cruzate y Casas, 212) La gran plasticidad ambiental de la soja explica su rápida expansión 1

2 3 Trigo 1 Maíz 8 2 % 6 % Girasol 3 Soja % 8 % Fuente: INTA, Carreño y Viglizzo (27). Cada punto: 35 hectáreas Expansión del área de soja en las regiones pampeana y chaqueña Evolución de la superficie cultivada (% área total) con las especies dominantes en la pradera pampeana durante el período OGM Margen Bruto (U$S/ha/año) Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento de soja cosechada Superficie de soja cosechada Siembra directa Venta de glifosato Superficie cosechada (millones has año -1 ) Venta de glifosato (millones $ año -1 ) Trigo Maíz Girasol Soja Invernada Media regional Desvío estándar interregional Años Fuente: adoptado de Martínez-Ghersa y Ghersa (25), y Trigo (25). Margen Bruto comparado (año de referencia: 24) de cinco actividades agropecuarias dominantes en la pradera pampeana Rendimiento medio por hectárea, superficie cosechada, y uso de glifosato en el cultivo de soja en Argentina entre 197 y 2 2

3 Estimadores del índice de productividad + clima + capacidad de drenaje del suelo + profundidad de suelo + textura del suelo + concentración de sales + alcalinidad + contenido de materia orgánica + capacidad de intercambio catiónico + erodabilidad Frente en avance Frente estacionario Frente en retroceso Mayor densidad de cultivo Índices de productividad de la pradera pampeana (Fuente: INTA, 199) El condicionante ambiental: las líneas de mayor productividad relativa son las de menor resistencia al avance agrícola 1976 Fuente: Volante et al. (29). 3

4 Fuente: Volante et al. (29). Fuente: Volante et al. (29) Fuente: Volante et al. (29). 4

5 Deforestación acumulada (Número de hectáreas) Tasa de deforestación (Número de hectáreas / año) Proyección estimada Estimaciones satelitales Deforestación acumulada y tasa anual de deforestación en el Noroeste Argentino durante el período (Fuente: estimado a partir de datos de Volante et al. 211) 5

6 Pampeana Espinal y Campos Chaqueña Bosque Atlántico Esteros de Iberá Delta del Paraná Yungas Stock C en biomasa (Mg ha -1 ) Total País Pampeana Espinal Chaco Paranaense Esteros Delta Yungas Balance de GEI (ton ha -1 año - 1 ) Stock C en suelo (Mg ha -1 ) Relación estimada entre los stocks medios de carbono en la biomasa y en la fracción orgánica del suelo en distintas eco-regiones y en tres períodos históricos. Las líneas verticales sobre las barras representan los desvíos estándar de las medias (Fuente: Viglizzo et al., 211). Estimación del balance de gases con efecto invernadero (GEI) para las distintas ecoregiones del país, y para los tres períodos analizados. Valores negativos indican secuestro, y positivos indican emisión. Fuente: Carreño, L.V., Pereyra, H. y Ricard, F. (21). Productividad A 4 Producción de cereales Consumo de nitrógeno Consumo de agua de riego 3 Consumo de plaguicidas Stock de nutrientes 2 Productividad B Tiempo Uso de insumos Relativismo de la noción de sustentabilidad en sistemas agropecuarios de bajos y de altos insumos Fuente: Tilman et al. (22); FAO (21). Valores relativos de cambio a escala global entre la producción de cereales y el consumo de fertilizantes, agua de riego y plaguicidas entre 197 (=1) y 26. 6

7 punto: 8 ton Gradientes de extracción de nitrógeno y fósforo a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 212) Cambios estimados en el stock de fósforo asimilable en suelos de Argentina durante el período (Fuente: Viglizzo et al., 211) Rendimiento relativo (%)) soja maíz trigo P Bray (ppm) -2 cm Cambios en el stock de fósforo en suelos en el centro de Argentina (Fuentes: INTA-IPNI) Rendimiento relativo de tres cultivos (soja, maíz y trigo) en función del P disponible. 9 años de ensayos en CREA Sur de Santa Fe (Fuente: Gutiérrez Boem et al., 211). 7

8 Gradientes de extracción de potasio y azufre a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 212) Gradientes de extracción de calcio y boro a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 212) Balance general de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 212) Balance económico general debido al desbalance de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 212) 8

9 18 Mediciones de campo Concentración de NO 3 en agua (mg/litro) Estimaciones de modelo Tolerancia (45 mg NO 3 /litro) Riesgo de erosión de suelos (ton sedimento/ha/año) Cría Engorde Engorde Tambo Feedlot extensiva en pastoreo mixto mixto Densidad animal (animales/ha) Intensidad alimentación (% concentrados en dieta) Área cultivada x Impacto del nivel de intensificación ganadera sobre la concentración de nitratos en aguas de drenaje, lagunas, pozos, napa freática (Fuentes: Mignolet et al. 1999, Andriulo et al. 23, Pordomingo 23, Sainato et al. 26, Gil 26, Frank 27, Herrero et al. 28, Herrero y Gil (28), Herrero 29, Carbó et al. 29). Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de erosión de suelos (ton sedimento ha -1 año -1 ) en 5 años (Fuente: Viglizzo et al., 211) 3 Riesgo de contaminación por plaguicidas (Índice relativo) Área cultivada x punto: 1 6 unidades de contaminación Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de contaminación por plaguicidas (índice relativo) en 5 años (Fuente: Viglizzo et al., 211) Riesgo estimado de contaminación por plaguicidas en distintas eco-regiones de Argentina durante el período (Fuente: Viglizzo et al., 211) 9

10 3 Impacto en el hábitat 35 Bosque Paranaense 2 Emisión de gases invernadero Provisión relativa ( 1) de servicios ecosistémicos Delta del Paraná Esteros & Campos Yungas Chacos & Espinal Consumo de energía fósil Stocks de C-P-N en suelo Provisión relativa de servicios ecosistémicos en Argentina (en mapa 1 punto:.25 unidades) y cambios ocurridos durante el período (Fuente: Carreño et al., 21). Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período Año 196=1. Fuente: Viglizzo et al. (211) Producción de energía Eficiencia de de uso de la energía fósil Riesgo de contaminación por nutrientes Riesgo erosión del suelo Riesgo de contaminación plaguicidas Impacto ecológico y ambiental de la expansión agropecuaria en Argentina: 1. Devegetación y deforestación de tierras naturales 2. Stocks decrecientes de C y otros nutrientes 3. Emisión creciente de GEI 4. Intervención creciente sobre el hábitat 5. Provisión declinante de algunos servicios ecosistémicos 6. Riesgos decrecientes de erosión de suelos y contaminación por pesticidas debidos a la mejora tecnológica Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período Año 196=1. Fuente: Viglizzo et al. (211). 1

11 RIESGO BAJO RIESGO MEDIO RIESGO ALTO Holanda Brasil Indonesia Brasil Indonesia Brasil Indonesia China China India China Argentina Argentina Mundo Argentina Kenia Argentina Argentina Argentina Argentina Argentina Deforestación y expansión agrícola Pérdida hábitat Emisión Contaminación GEI plaguicidas Contaminación nutrientes Pérdida de nutrientes Erosión suelos Uso agua subterránea Ubicación relativa de Argentina en varios indicadores de riesgo ecológico-ambiental Somos herederos de una formación agronómica clásica que ha considerado a las lluvias y su estacionalidad el factor hídrico más gravitante Fuente: NOAA (29). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU. Dinámica en superficie de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial 11

12 Fuente: NOAA (29). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU. Dinámica en profundidad de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial Localización geográfica de anomalías térmicas debidas a los eventos El Niño/La Niña en el Océano Pacífico y su influencia en los continentes (Fuente: NESDIS-NOAA, 212) El Niño 1+2 Anomalías térmicas (º C) Años Niño Años Niña Umbral Niño Umbral Niña Mes Febrero 212 Marzo 212 Abril 212 Mayo 212 Temperatura (ºC) Anomalía (ºC) Junio Evolución de las anomalías térmicas en la superficie del Pacífico en la región 3-4 de El Niño en base a estimaciones trimestrales superpuestas (Fuente: NESDIS-NOAA, 212) Evolución del índice El Niño 1+2 durante el año

13 15 Pampa oriental Pampa occidental Pampa suh-húmeda Pampa semiárida 7 5 Pampa ondulada Pampa austral Región Espinal central 2 Depto San Justo (Córdoba) Patrones pluviométricos (mm/año) de las regiones de Pampas y Espinal Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 6 mm en la baja cuenca del Plata de Argentina Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 6 mm en la baja cuenca del Plata de Argentina Desplazamiento geográfico de las isoyetas de 6 mm en la baja cuenca del Plata de Argentina 13

14 Promedio precipitaciones pampa occidental Promedio precipitaciones Espinal central 2-?? Lluvias (mm/año) Oscilación térmica (ºC) Oscilación decádica del Pacífico Oscilación decádica del Atlántico Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 6 mm en la baja cuenca del Plata de Argentina Oscilaciones térmicas de los océanos Pacífico y Atlántico y patrones pluviométricos de las regiones pampeana occidental y chaqueña oriental 5 y = x R 2 = Intensidad de El Niño 3 2 Influencia del Pacífico Influencia del Atlántico Oscilación decádica del Pacífico (ºC) Correlación entre la Oscilación Decádica del Pacífico (ºC) y la potencia de El Niño entre las décadas de 195 y 21. Influencias oceánicas en las precipitaciones de Argentina 14

15 14 Precipitaciones (mm/año) Nivel freático (m) Dinámica eco-geo-hidrológica de las áreas anegables del NE de La Pampa y NO de Buenos Aires (Fuente: adaptado de Badano, 21). Tendencia en las precipitaciones (Viglizzo, 21) y estimación de los niveles freáticos (Badano, 21) en el NO sub-húmedo de Buenos Aires en el período Nivel freático (m) , -2, -4, -6, -8, -1, Precipitaciones (mm/año) , -2, -12, -14, Nivel freático (m) -4, -6, -8, -1, -12, -14, Nivel freático en el área de influencia del departamento San Justo (Córdoba) entre 197 y 211 Relación entre el nivel de precipitaciones (mm/año) y el nivel freático (m) en el área de influencia del departamento San Justo(Córdoba) entre 197 y

16 8 Área ganadera 7 Porcentaje del área total Área de cultivo Bosque 1 Área no aprovechable Pastizal/pastura 5 años de cambio en el uso de la tierra en el departamento San Justo (Córdoba), ecosistema del Espinal Cultivos anuales Cambios en el uso de la tierra, intensidad de evapotranspiración y dinámica freática en los ecosistemas Nivel freático medio del NO La Pampa (m) -4, -3,5-3, -2,5-2, -1,5, -1, -2, -3, -4, -5, Nivel freático de localidades de la pampa húmeda (m) -6, -7, Nivel freático, topografía y comportamiento de los cultivos en fases húmedas y secas Sitios de control freático ubicados en Gral. Pico (R=.81, P<.1), Intendente Alvear (R=.97, P<.1), Catriló (R=.82, P<.1), Ceballos (R=.54, P<.1), Quemú (R=.92, P<.1), Rancul (R=.85, P<.1), Speluzzi (R=.74, P<.1), Villegas (R=.49, P<.9), Bolivar(R=.84, P<.1), 9 de Julio ((R=.64, P<.1), Bordenave (R=.79, P<.1) Correlaciones entre el nivel freático medio ( ) de sitios en el NO de La Pampa varios sitios en localidades del NE y Centro y SO de Buenos Aires 16

17 Nivel freático medio del NO La Pampa (m) -4, -3,5-3, -2,5-2, -1,5 Gral. Pico versus Alvear Catriló Quemú Bordenave Lluvia vs lluvia Freática vs freática Rafaela (R=.5, P>.5) Pergamino (R=-.9, P>.9) M Juárez (R=.2, P>.5), -2, -4, -6, -8, -1, -12, Nivel freático de localidades de pampa húmeda (m) -14, Coeficientes de correlación de lluvias y niveles freáticos en localidades localidades pampeanas y bonaerenses (Fuente: Viglizzo, 21) Correlación entre el nivel freático medio del NO de La Pampa y tres localidades de la Pampa húmeda (Rafaela, Pergamino y Marcos Juárez) Nivel freático medio de Pergamino (m) Acuífero Puelche -13, -12,5-12, -11,5-11, -1,5-1, -9,5-9, -8,5-8,, Rafaela (R=.75, P<.1) -1, Marcos Juárez (R=.49, P<.1) -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, Nivel freático de dos localidades de pampa húmeda (m) Acuífero Araucano -9, -1, Correlación del nivel freático entre sitios localizados en Pergamino, Rafaela y Marcos Juárez Hipótesis de sistemas freáticos independientes en la planicie pampeana 17

18 Nivel freático medio del NO La Pampa (m) -4, -3,5-3, -2,5-2, -1,5-1, Sitios anegables ( y -6 m) Sitios no anegables (-6 y -13 m) -3, -5, -7, -9, Nivel freático de localidades de pampas sub-húmeda y húmeda (m) Coeficiente de Correlación (R) Significancia estadística (P) Lluvia vs % área anegada -.11 >.5 Nivel freático vs % área anegada.88 <.1-11, -13, Comparación del comportamiento freático de distintas localidades de la pradera pampeana Coeficientes de correlación de lluvias y nivel freático con el % de áreas cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires Hay umbrales freáticos críticos a partir del cual se disparan procesos no lineales de anegamiento? 15 8 Y= X X % área cultivable anegada R =.88, P <.1 % área cultivable anegada 6 4 2? Superficie regada (x 1 has) Buenos Aires Córdoba Santa Fe Nivel freático (m) Nivel freático (m) Relaciones entre precipitación anual, ascenso del nivel freático y porcentaje de tierras cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires Fuentes: INDEC (1997), Abraham (27), Salinas (21). Superficie de cultivos extensivos bajo riego de aspersión y su evolución en tres provincias de la región Pampeana desde

19 Declinación n del nivel freático (m) Más de , ,5 Tres reflexiones para colegas Hay vida más allá de la pluviometría Es una vida más complicada Debemos asumirla como tal si queremos hacer una agronomía de sintonía fina Mapa e imagen satelital que muestra la cobertura por pivotes de riego sobre el acuífero Ogallala en el norte de Texas. Landsat Geocover Image; Mapa: USGS Fact Sheet 27 Tres interrogantes sin respuesta Están las lluvias y la freática muy vinculadas? O no tanto? Es la freática un disparador de anegamientos abruptos? Si lo es, estamos cerca o lejos de entender los mecanismos de regulación involucrados? Si la freática es una caja de sorpresas, podemos anticiparnos mediante modelos de alerta temprana? 19