Usos del suelo y su impacto sobre los procesos de desertificación en el Valle del Bajo Piura – Perú

Resumen

La desertificación definida como el proceso de degradación del suelo, afecta a zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas causadas, entre otros factores por cambios climáticos (Barriendos, 2002) y antrópicos. Este proceso acarrea la reducción del potencial productivo de los recursos superficiales y subsuperficiales y, por tanto a la disminución de la capacidad de mantener a la población de forma sostenible. Por esta razón, aproximadamente el 40% de la superficie de la Tierra se encuentran amenazadas por riesgo de desertificación en diferentes niveles que se corresponde entre moderada a gravemente degradadas (Lean, 1995), situación sobre el cual vive el 37% de la población mundial.

En este sentido, la desertificación no sólo amenaza el potencial del suelo de producir alimentos y biomasa, sino que, en las zonas afectadas se reduce drásticamente la biodiversidad. Por ello, cabe señalar sobre la importancia de estudiar los impactos en los cambios producidos en los ciclos fenológicos de la vegetación la cual forma parte del ecosistema agrícola del valle del Bajo Piura.

Por lo expuesto, en este artículo serán descritos los antecedentes inmediatos de esta problemática, al enfocar al uso del suelo como uno de los principales protagonistas del incremento del problema en el valle, asimismo comentaremos sus interacciones con la pérdida de biodiversidad y el cambio climático.

Palabras clave. Desertificación y cambio de uso del suelo.

Introducción

Desertificación es un conjunto de procesos o manifestaciones de fenómenos implicados en el empobrecimiento y degradación de los geoecosistemas terrestres por impacto humano. La UNCED (1992) y el CCD (1994) la han definido como un proceso complejo que reduce la productividad y el valor de los recursos naturales, en el contexto específico de condiciones climáticas áridas, semiáridas y subhúmedas secas, como resultado de variaciones climáticas y actuaciones humanas adversas.

Interpretado como la disminución de los niveles de productividad de los geosistemas como resultado de la sobreexplotación, uso y gestión inapropiados de los recursos en territorios fragilizados por la aridez y las sequías (Dregne, 1983; 1986; Mainguet,1990; CCD,1994; Puigdefábregas, 1985a; López Bermúdez,1995,1996c; UNCOD,1997). Las múltiples causas hay que buscarlas en la acción sinérgica de un amplio conjunto de procesos climáticos y antrópicos multiescalados en el tiempo y en el espacio, como resultado de un feedback positivo, difícil de frenar, que refuerza o amplifica determinados mecanismos naturales a causa de la intervención humana (Charney,1975; Scoging, 1991; López Bermúdez,1995; Puigdefábregas, 1995b; Thomas et.al.,1994; Ibáñez et.al., 1997; Barberá et.al., 1997).

Bajo esta perspectiva, en el mundo, el 20% de las tierras áridas presentan problemas de desertificación por el manejo inadecuado del agua (Middleton y Thomas 1997). Se estima que el 70% de los 5.200 millones de hectáreas de tierras secas utilizadas con fines agrícolas en todo el mundo presentan diferentes niveles de degradación (Lean, 1995). De esta manera se espera que en el año 2025, las tierras cultivables disminuirán en una quinta parte en América del Sur (75%).

Por su parte, en Perú, la desertificación es un problema crítico y creciente (3.862.786 hectáreas desertificadas), y representa el 3% de la superficie total del país (30.522.010 hectáreas que se encuentran en proceso de desertificación) (Fuente: INRENA), que equivale al 24% del territorio nacional o poco más de la superficie agregada de los departamentos de Ucayali, Madre de Dios, Puno y Piura, siendo este ultimo la que ocupa la mayor extensión del problema. Mientras que en la región de la sierra, la erosión de suelos, afecta entre el 50% y 60% de los suelos (Andaluz et al. 2005), en la costa norte la desertificación está afectada por la salinización que ocupa el 40% de la superficie cultivada, ocasionando el incremento de la pobreza de la población rural (MEA, 2005).

Aunque la vulnerabilidad a la desertificación depende del clima, el relieve, las condiciones de los suelos y la vegetación, así como de la gestión de los recursos naturales, es en este último donde se producen los procesos de impacto de manera más acentuada. De esta manera la deforestación, el deficiente manejo agrícola y el sobrepastoreo producen el deterioro del suelo (erosión y degradación física incluido la salinización, etc.). Evidentemente, la desertificación sólo resulta posible en regiones sensibles donde existe un determinado grado de aridez climática, como es el caso de las condiciones del valle del bajo Piura donde el paisaje ha sufrido una transformación en el tiempo predominando las áreas de aptitud agrícola en contraposición con la casi desaparición del bosque seco encontrándose entre ellos el incremento de las áreas de cultivo de arroz (Cabrera, 2005).

Desertificación en el contexto del cambio climático

El Perú es considerado como uno de los países más sensibles al cambio climático por la variedad y fragilidad de los ecosistemas debido a los eventos extremos que incrementa la vulnerabilidad de los cultivos, reduciendo la productividad del suelo y por ende los ingresos económicos de la población.

En las zonas semiáridas y áridas, los cambios en el clima pueden modificar los patrones de magnitud y frecuencia de eventos extremos como (sequías, inundaciones, tormentas), aumentando la vulnerabilidad a la desertificación. De esta manera, se indica que para el 2020, los veranos podrían presentar anomalías al ser más calurosos, como el producido en el 2003. De otro lado, las sequías suelen tener una amplia duración temporal (varios años), con efectos lentos sobre extensas regiones e impactos sobre la agricultura.

Se estima que el mayor avance de la desertificación se produce cuando el periodo de sequía se realiza después de la puesta en actividad de nuevas zonas agrícolas y ganaderas. En estas condiciones de aridez se aceleran los procesos de erosión y degradación de los suelos desprotegidos, y por tanto, la desertificación del territorio. La desertificación es, a la vez, una crisis climática, una crisis ecológica y una crisis socioeconómica que desencadena nuevos mecanismos de degradación ambiental que dificulta e incluso impide la conservación de la base de recursos naturales imprescindibles para el desarrollo sostenible.

Por esta razón, diversos investigadores coinciden en que el cambio climático exacerba la deforestación ampliando los efectos negativos de la desertificación y elevando los riesgos de degradación de los suelos que se traduce en un aumento en los costos de intervención y la posterior implementación de medidas de adaptación o mitigación.

Implicaciones ambientales.

Pese a la escasa disponibilidad, y a veces fiabilidad, de las observaciones y datos sobre la extensión y severidad de los procesos de desertificación en diferentes escalas espacio-temporales, se conocen síntomas y respuestas de los agro ecosistemas de los territorios semiáridos que en este caso será tomado como referencia, el impacto de los elementos del clima como la precipitación, temperaturas sobre los cultivos de algodón y arroz, relacionados con el cambio de uso del suelo, incluido el análisis de su rendimiento y producción.

Sin embargo, la información sobre estos procesos de degradación ambiental, presentan tres importantes premisas. Por un lado, si se quiere entender adecuadamente los mecanismos de la desertificación en los ambientes del valle del Bajo Piura, es preciso comprender el funcionamiento de su agro ecosistema y paisaje (Ibáñez et.al., 1997).

Materiales y Metodología

El área de estudio

El valle de Bajo Piura se ubica entre los paralelos 04º42' y 05º45' de latitud sur y entre los meridianos 79°29' y 81°00' de longitud oeste. Por su proximidad con la línea ecuatorial, presenta un clima cálido durante todo el año, siendo la temperatura promedio de 27 °C (SENAMHI-2011). El balance hídrico según Thornthwaite, es deficitario en prácticamente todo los meses del año con excepción de fenómenos meteorológicos extremos asociados con el fenómeno del niño (FEN).

En cuanto al origen de los suelos, Colombi-Mendivil (1966), indica que está constituido por un substrato de origen marino (Zapayal), estrechamente vinculadas con la presencia de salinidad (92% de áreas afectadas), con una profundidad y textura variable sin limitaciones para la labranza o riego. Figura Nº1.

Figura Nº1. El área de estudio.

Se consideraron como información meteorológica, la procedente de la red de estaciones hidrometeorológicas del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología SENAMHI. Las estaciones ubicadas dentro del valle del Bajo Piura. Las estaciones: C.O San Miguel, C.O Bernal, C.O Chusis en un periodo de tiempo de 30 años de observación.

Para evaluar el cambio de uso del suelo y su impacto se tomaron la serie histórica de los cultivos arroz y algodón (MINAG) de los años 1986 al 2010, y complementado con información fenológica (SENAMHI) de los citados cultivos. La información sobre producción y cosechas correspondientes al periodo agosto-diciembre de los años indicados, fueron tomados según cifras del MINAG.

Usos del suelo, idoneidad de la tierra y sostenibilidad del suelo

Según la capacidad del suelo, hemos considerado la metodología FAO modificada en función de su sostenibilidad. Tabla. 1.

Tabla Nº1. Usos del suelo y sostenibilidad según el método FAO

Requerimientos térmicos e hídricos de los cultivos

La temperatura es un factor determinante en el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Así, los cambios bruscos en la actividad metabólica, puede inducir a procesos como la reducción de su potencial productivo (Lorenzo, 2000).

Por esta razón, cada especie vegetal presenta temperaturas críticas que definen sus requerimientos de calor necesarios para su crecimiento y desarrollo, la cual incluye temperatura mínima (temperatura más baja que necesita la planta para crecer). La temperatura óptima (temperatura adecuada para que la planta crezca y desarrolle) y la Temperatura máxima que es la temperatura más alta que la planta necesita para crecer. (http://www.agrored.com.mx/agrocultura/62-temperatura.html). Para los cultivos en análisis (algodón y arroz), fueron considerados los rangos de temperatura óptima y crítica (Ver Tabla 2).

Tabla 2. Temperaturas optimas y criticas del cultivo de arroz y algodón

Fuente. SENAMHI

En cuanto a los requerimientos hídricos, el algodón es un cultivo exigente en agua, necesitando riegos entre 4.500 y 6.500 m3/ha. Su exceso por lluvias intensas puede ocasionar, la tropicalización de la planta.

Para el caso del cultivo de arroz, el agua desempeña un papel prominente en la producción de arroz. Siendo el único cereal que puede soportar la sumersión en agua, lo que ayuda a explicar los vínculos históricos entre el arroz y el agua considerado como una estrategia del cultivo a la adaptación (FAO, 2004). Si se considera que en el riego por inundación se emplean de 1000 a 1300 mm, la eficiencia de uso del agua irrigada del arroz es mucho menor que la de maíz o trigo bajo riego (Kijne, 2006).

El incremento de la eficiencia en el uso del agua podría mejorar la viabilidad económica de los productores y producir beneficios ambientales a largo plazo debido menores problemas de salinización en las zonas regadas (Borrell et al., 1997).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El cambio de uso

Durante aproximadamente 24 años de observación, el uso del suelo en la región y de ello en el Valle del bajo Pura ha cambiado considerablemente. El cultivo de arroz ha desplazado progresivamente al algodón. Fig. 2.

Figura.2. Variación cambio de uso año 1986-2010.

Drásticamente el área sembrada del cultivo de algodón ha sido transformado de 41,383 ha registradas para el año 1986 a apenas 2,461 ha, sembradas en el año 2010. Su reducción es sustituida por la del cultivo de arroz observándose inicialmente una superficie sembrada de 33,256 ha en el año 1986 a 60,053 ha en el año 2010 que representa un 180.5% de incremento.

Aunque existe una tendencia según el análisis anual de las áreas sembradas de arroz a incrementarse en relación al cultivo de algodón, no obstante se observa una importante variabilidad del área sembrada de un año a otro Fig.3.

Figura.3 Superficie sembrada (ha) de los cultivos algodón y arroz; años 1986-2010

Observamos como la superficie sembrada de algodón en el valle y en la Región Piura, ha reportado una caída constante durante las últimas décadas entre 1986 y 2010, de 41,383 ha a 2,461 ha. A su vez, en la campaña agrícola 1997/1998, la superficie instalada de algodón (810 ha), representó la superficie más baja de todo el periodo observado en contraposición con el cultivo de arroz (31,033 ha instaladas) lo que significó que un mayor número de agricultores decidieran sembrar arroz en lugar de algodón. Asimismo, dicha situación, permitió que los agricultores introduzcan una nueva variedad de algodón "Hazera" que compitió sobre la variedad Pima, lo cual no impidió que la tendencia a la reducción de las áreas de algodón se mantuviera de manera progresiva en descenso. Fig.4.

Figura.4. Variedades introducidas de algodón 2006-2009.

Variabilidad climática interanual:

De acuerdo al análisis de precipitaciones (figura 5), en el ámbito de estudio, se observa una fuerte variabilidad en el comportamiento de las precipitaciones destacando la presencia de eventos extremos, como es el caso del fenómeno del niño del año 1997-1998 (1177.1 mm/anual) y años secos como los reportados durante los años: 1995 (12,0 mm), 1996 (13 mm), 2004 (19,9 mm), 2007 (15,5 mm).

a) Estación Chusis

b) Estación San Miguel

Figura.5. Distribución de la precipitación acumulada mensual años 1990-2010

Dicha variabilidad influenciaría directa e indirectamente no solo en la instalación de los cultivos en el valle sino también sobre su rendimiento. Para el caso del cultivo de arroz, el año 1997, los requerimientos hídricos se presentaron favorables en contraposición con el cultivo de algodón donde las precipitaciones superaron las necesidades hídricas del cultivo generando tropicalización y pérdida del cultivo incluido la aparición de plagas y enfermedades.

En cuanto a los requerimientos térmicos registrados, existe un progresivo incremento, de la temperatura media máxima en el tiempo en las estaciones observadas, durante los tres primeros meses del año en la cual los cultivos de algodón y arroz inician su crecimiento y periodo vegetativo. Fig.6.

Figura.6. Distribución de la Temperatura Máxima en la estación Chusis

Años 1990-2010 (meses enero, febrero y marzo)

Los años de mayor incremento de temperatura se presentaron entre el 2004 al 2007, donde las máximas temperaturas (igual y superior a 35ºC) resultaron criticas para los cultivos de arroz y algodón. Así en el año 2004, se reportó la mayor temperatura media mensual de 35.7ºC.

De otro lado, según el análisis anual de las temperaturas mínimas, se observa una importante variabilidad. No obstante es el año 2010 donde se registran las mayores anomalías, reportadas desde el mes de mayo sin impacto crítico sobre los cultivos instalados en el periodo (diciembre-junio) dado que se encontraban concluyendo su periodo fenológico. No ocurriendo lo mismo para los cultivos en el periodo agosto y diciembre donde las temperaturas se reportaron críticas sobre su desarrollo fenológico principalmente en el caso del cultivo de arroz.

Figura.7. Distribución de la Temperatura Mínima en la estación Chusis

Años 1999-2010 (agosto. septiembre, octubre)

Figura.7. Distribución de la Temperatura Mínima en la estación San Miguel

Años 1999-2010 (meses enero, febrero y marzo)

Impacto en el rendimiento y suelo

Observamos según recorrido de campo, que un 70% de los suelos del valle del bajo Piura presentan diversos niveles de degradación, siendo evidente el abandono de terrenos altamente degradados por salinización en diversos sectores. Fig.8.

Figura 8. Suelos degradados en abandono en el valle del bajo Piura.

Según la figura nº, sobre los suelos degradados no se observa ningún tipo de vegetación cultivada, a excepción de la presencia de plantas indicadoras de sales (Batis marítima). Asimismo, observamos que el uso de prácticas agrícolas inadecuadas principalmente de manejo del recurso hídrico (riego por inundación), incrementa el proceso de salinización y por ende la degradación del suelo.

En relación al rendimiento, los resultados indican variaciones en el tiempo de ambos cultivos entre el rendimiento y producción. Tanto el arroz como el algodón se vieron afectados sus rendimientos en el año 1991, posteriormente y de manera progresiva el cultivo de arroz mejoro su rendimiento de 975 Kg/ha en el año 1987 a 2550 Kg/ha en el año 2010. Fig.9.

Figura.9. Situacion de uso sembrado y cosechado 1986-2010.

En el gráfico siguiente puede notarse que el rendimiento de arroz, aumentó considerablemente en relación al cultivo de algodón, y se redujo hacia el año 2010 revirtiéndose la tendencia de años anteriores.

Figura.10. Rendimiento del cultivo de arroz y algodón 1987-2010

De otro lado, la presencia de eventos recurrentes como el fenómeno del niño del año 1997-1998 permitió que el agricultor vea en el cultivo de algodón una gran amenaza especialmente económica tal vez una razón para decidir "sembrar menos". Figura 11.

Figura. 11. Rendimiento del cultivo de algodón y arroz 1987-2009

En cuanto a la superficie cosechada observamos, un considerable descenso en el tiempo entre la cantidad en ha cosechada entre el cultivo de arroz y algodón.Fig.12.

Figura. 12. Superficie cosechada del cultivo de arroz y algodón 1987 – 2008

De la producción de los cultivos

Durante los años analizados, la producción mensual de arroz cayó en 5,1 por ciento a raíz de la afectación de los rendimientos por condiciones climáticas adversas (temperaturas ambientales altas en temperaturas máximas y temperaturas mínimas críticas). Asimismo, la presencia de años con un importante déficit hídrico generó retrasos en el periodo vegetativo del cultivo expresándose finalmente en el rendimiento especialmente del cultivo de arroz. Fig.13

Figura.13. Produccion de arroz y algodón 1987-2010

Una importante variabilidad predominó entre los años 1987 al 1996 tanto en el cultivo de arroz como en el algodón. En el año 1996 la producción de algodón presento un incremento en 100,000 TM/ha las cuales decayó en el mismo año para el cultivo de arroz. Posterior a 1996 la producción de algodón decreció considerablemente hacia el 2010 situación que fue substituida por el incremento de la producción de arroz a 50,000 TM/ha.

Vulnerabilidad de los cultivos al cambio climático

El análisis de vulnerabilidad de los cultivos al cambio climático nos indica que tanto el arroz como el algodón son vulnerables a diversos tipos de impacto principalmente el estrés por calor, sequia y por precipitaciones o lluvias. Dicha condición es corroborada según los resultados obtenidos en el análisis de temperaturas máximas y mínimas incluido el impacto de los años secos sobre los cultivos. Fig.14

Figura.14. Niveles de vulnerabilidad de los cultivos de arroz y algodón al cambio climático

Observamos, que el cultivo de algodón presenta una muy alta vulnerabilidad a estrés por calor, sequia y exceso de precipitación en relación al cultivo de arroz que es altamente vulnerable al estrés por sequia y del cual se corrobora con el descenso en su producción y rendimiento tal es el caso de lo reportado en el año 2003, 2004, 2005, 2007.

Conclusiones.

El área sembrada de algodón en el valle y en la Región Piura, ha reportado una caída constante durante las últimas décadas. Entre 1990 y 2000 se cultivó un promedio de 99,709 Has anuales, significativamente menos que la media de 136,400 Has de la década anterior en contraposición con el cultivo de arroz.

Se espera que, la presión demográfica sobre el valle. contribuya a desestabilizar estos sistemas vulnerables, al aumentar las actividades humanas que suponen riesgo de degradación en ambientes áridos, en particular, el inadecuado manejo del recurso hídrico.

La perspectiva futura de la desertificación del valle del bajo Piura, en relación con los impactos del cambio climático sobre los cultivos, resulta pesimista y motivo de preocupación, poniendo como causa la sostenibilidad del territorio en condiciones de aridificación del clima.

Las observaciones de campo permitieron verificar un incremento de la salinización en los campos donde en un momento dado se sembró arroz actualmente campos abandonados.

Recomendaciones

Comprender como el proceso de cambio de uso del suelo de algodón a arroz, ha favorecido o no el proceso de desertificación, hace evidente la necesidad de desarrollar y consolidar modelos de fácil aplicación, así como la de diseñar metodologías con el objetivo de producir información adecuada que sirva a las necesidades de quienes puedan tomar decisiones políticas a escala local.

La desertificación representa, la ruptura del equilibrio entre el sistema de recursos naturales y el sistema socioeconómico que lo explota. Por ello, investigación, identificación, diagnóstico, evaluación permanente y detallada, ejecución de proyectos acompañado de planes de acción y demostración, parece un buen camino para luchar contra la desertificación y avanzar hacia un desarrollo durable.

BIBLIOGRAFIA

• 1. AIANER, 2006. El arroz en la Argentina – Descripción de la actividad. Artículos técnicos sobre arroz. Asociación de Ingenieros Agrónomos del Nordeste de Entre Ríos. Disponible: http://www.aianer.com.ar/arroz.php [20-10-2006].

• 2. Barriendos, M., Llasat, M.C. (2003): The Case of the `Maldá' Anomaly in the Western Mediterranean Basin (AD 1760–1800): An Example of a Strong Climatic Variability, Climatic Change, 61, 191-216.

• 3. Colombi-Mendivil (1966). http://www.monografias.com/trabajos20/peligros-de-piura/peligros-de-piura.

• 4. Dregne (1983) Dryland Agriculture. Amer Society of Agronomy.

• 5. FAO, 2004. El Arroz y el Agua: Una larga historia matizada. Land and Water Development Division. Disponible: www.rice2004.org [20-10-2006]

• 6. INRENA. 1998. Plan de Manejo Forestal del Bosque Nacional Alexander Von Humboldt

• 7. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2001. Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. Cambridge: Cambridge University Press.

• 8. IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories

• 9. Kijne, J. W., 2006. Abiotic stress and water scarcity: Identifying and resolving conflicts from plant level to global level. Field Crops Res. 97: 3–18.

• 10. LÓPEZ BERMÚDEZ,1996b: Erosión e intervención humana en las regiones mediterráneas de la Península Ibérica. En Portugal-España. Ordenación territorial del Suroeste Comunitario. A.Campesino y C.Velaco, Coords. Universidad de Extremadura. ISBN: 84-7723-255-5. Cáceres: 141-170.

• 11. Lean, 2004. Solar Irradiance Reconstruction. NOAA_NCDC_PALEO_2004-035

• 12. Middleton, N.J. y Thomas, D., 1997. World atlas of desertification (2nd edition). Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP). Wiley, 182p.

• 13. Millenium Ecosystem Assessment-MEA (2005). «Dryland Systems». En: Ecosystems and Human Well-Being: Current State and Trends. Vol. I. Washington, D.C.: Island Press, pp. 625-662.

• 14. UNEP (United Nations Environment Programme), 1991. Status of desertification and implementation of the United Nations Plan of Action to Combat Desertification, UNEP/GCSS.III/3, Nairobi.

• 1. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED), Rio de Janeiro, 3-14 June 1992

• 2. Yzarra Tito, Wilfredo. Manual de Observaciones fenológicas. DGASENAMHI.Lima- Perú 1998.

• 3. http://www.agrored.com.mx/agrocultura/62-temperatura.htm

Autor:

Dra. Ninell Dedios Mimbela