LA HUELLA HIDRICA UNA APROXIMACIÓN A SU CONOCIMIENTO EN VID. COMPARACIÓN CON LA EFICIENCIA DE USO DEL AGUA SEGÚN DISTINTOS MÉTODOS DE RIEGO EN MENDOZA

Transcripción

1 FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS 22 Y 23 DE AGOSTO DE MENDOZA ARGENTINA SRIIRU: SECRETARÍA DE RELACIONES INTERNACIONALES E INTEGRACIÓN REGIONAL UNIVERSITARIA Foro de Economía Verde y Agua LA HUELLA HIDRICA UNA APROXIMACIÓN A SU CONOCIMIENTO EN VID. COMPARACIÓN CON LA EFICIENCIA DE USO DEL AGUA SEGÚN DISTINTOS MÉTODOS DE RIEGO EN MENDOZA Ing. Agr. José A. Morábito

2 HH: volumen total de agua dulce que se utiliza para producir los bienes y servicios consumidos por el individuo o la comunidad o producidos por la empresa (Hoekstra and Chapagain, 2007). Es el volumen de agua dulce sumado a lo largo de la cadena productiva. Implica una dimensión temporal y espacial. Tiene 3 componentes: Huella Hídrica verde (hhv), azul (hhaz), gris (hhgr). Hhtot = hhv + hhaz + hhgr La hhv: agua de lluvia almacenada en el suelo y evapotranspirada por las plantas (no se considera a la que pasa a recargar las napas o se pierde por escurrimiento superficial). La hhaz: agua de riego (de origen superficial o subterránea) evapotranspirada por un cultivo y que no tiene retorno a la fuente de captación (por lo menos en el período en que se desarrolla dicho cultivo). La hhgr: agua limpia para reducir/diluir la contaminación durante el ciclo del cultivo, a causa de la aplicación de fertilizantes (especialmente nitrogenados) y/o pesticidas

3 La Huella Hídrica: indicador global, directo e indirecto, del uso de agua dulce. El agua dulce es escasa (2,5 % del agua del planeta). El 70 % está en forma de hielo y nieve. Huella Hídrica: volumen de agua dulce utilizado directa o indirectamente para producir bienes y servicios (m3/año). Formas de presentar la Huella Hídrica: a) En total y dividida en sus tres componentes; b) calculada para áreas concretas, como una cuenca fluvial, y c) durante distintas épocas del año (Chapagain A.K. y Tickner, 2011; Hoekstra y Mekonnen, 2012).

4 HUELLA HIDRICA DE UN PRODUCTO AGRICOLA Huella Hídrica Verde Volumen de agua lluvia evapotranspirada. Huella Hídrica Azul Volumen de agua de riego (superficial y subterránea) evapotranspirada Huella Hídrica gris Volumen de agua dulce para diluir la contaminada

5 HUELLA HIDRICA DE UNA NACION

6 China India Japan Pakistan Indonesia Brazil Mexico Russia Nigeria Thailand Italy USA Water footprint (m 3 /cap/yr) HUELLA HIDRICA DE UNA NACION Huella hídrica per cápita 3000 Domestic USO DOMESTICO water consumption Industrial USO INDUSTRIAL goods Agricultural USO AGRICOLA goods ARGENTINA 1404 PROMEDIO MUNDIAL DE HH [Hoekstra & Chapagain, 2008]

7 ALGUNAS DEFINICIONES (en el mundo la agricultura usa el 70 % de agua y en las zonas áridas + del 85 % ) Productividad del agua (water productivity, WP) WP = producto / agua consumida= (evapo)transpirada (kg.m -3 ) Eficiencia de uso del agua (water use efficiency, WUE) WUE = producto / (agua aplicada o disponible (kg.m -3 ó kg.kg -1 ) Agua virtual: agua utilizada en el proceso de producción de un bien cualquiera: agrícola, alimenticio, industrial (Allan, 2003). Exportar un producto equivale a exportar el agua necesaria para producirlo (exportación de agua virtual). Por lo tanto un país importador no necesita utilizar agua propia para obtener ese producto y puede dedicarla a otros fines, con mayor rendimiento económico y social Resulta más fácil y más barato transportar toneladas de trigo que de metros cúbicos de agua para producirlo. El comercio internacional de los países exportadores de alimentos básicos (maíz, soja y trigo) está basado en un 77% en el agua verde exportada (Aldaya et al. 2008).

8 AGUA PERCOLACIÓN SUBTERRÁNEA COMPONENTES DEL BALANCE HIDRICO EN LA RIZOSFERA RIEGO - LLUVIA E T ETc El agua en la planta -Control de temperatura: transpiración representa 99% de agua usada por planta -Órganos de la planta: 60% - 90% peso fresco es agua -Fotosíntesis (prod. hidratos de carbono) 6 CO H 2 O + Luz = 6 O 2 + C 6 H 12 O 6 Respiración: produce energía a la planta. En la noche supera a la fotosíntesis -Soporte estructural de la planta (turgencia en la células vivas) -Transporte de gases, minerales y solutos ASCENSO FREATICO

9 ETo = evapotranspiración de referencia (mm día -1 ) R n = radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m -2 día -1 ) G = flujo del calor de suelo (MJ m -2 día -1 ) T = temperatura media del aire a 2 m de altura ( C) u 2 = velocidad del viento a 2 m de altura (m s -1 ) = presión de vapor de saturación (kpa) e s e a Ecuación de FAO Penman-Monteith: estimación de la evapotranspiración del cultivo de referencia ETo ET o = R - G + U e - e s a T U n 900 = presión real de vapor (kpa) (e s e a ) = déficit de presión de vapor (kpa) = pendiente de la curva de presión de vapor (kpa C -1 ) = constante psicrométrica (kpa C -1 ) 900 = coeficiente del cultivo de referencia [kj-1 kg K] resultante de conversión de segundos a días y de coeficientes derivados de substitución de variables, cp y ra = coeficiente de viento para el cultivo de referencia [kj1 kg K], resultante de la relación rs/ra (70/208 = 0.34) = valor para 1/ considerando = 2.45 MJ kg-1 2 2

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11 FAO-CROPWAT 8.0: tabla de clima, ETo y de programación del riego

12 FAO - AquaCrop V.3.1 (Steduto et al., 2009). Desarrollado para cultivos anuales. Primera revisión del documento FAO-N 33: Respuesta del Rendimiento al Agua de Cultivos (Doorenbos y Kasam, 1979). FAO-N 66: Crop yield response to water (Steduto P., Hsiao T., Fereres E. & Raes D biomasa producción evaporación transpiración infiltración drenaje. Salida de AquaCrop: biomasa y producción (forma numérica) y transpiración, desarrollo de canopia y balance hídrico del suelo (figuras).

13 HUELLA HÍDRICA DE LA VID PARA VINIFICAR J. Morábito, S. Salatino R. Hernández, M. Nuñez Objetivo general: - Obtención de las huellas hídricas verde, azul y gris para el cultivo vid destinada a vinificación. - Comparación con la EUA de cultivos regados por escurrimiento superficial y goteo, en Mendoza. Específicos -confrontar la HH calculada a nivel zonal (rendimientos medios, evapotranspiración media anual, ETc y pp efectiva media) con resultados de EUA de experiencias locales parcelarias - contribuir a elaborar estrategias de manejo del recurso hídrico destinadas a mejorar los actuales rendimientos (kg de uva/m 3 de agua aplicada) y a preservar la calidad del agua.

14 CUANTIFICACIÓN DE LA HH Y SUS COMPONENTES (Hoekstra & Chapagain, 2008) Vid cv. Malbec y Cereza Datos meteorológicos del oasis norte de Mendoza (SMN) Producción media de cada variedad (censo del INV) Valores de Kc para vid según bibliografía Cálculo de la Evapotranspiración CROPWAT Cálculo de la precipitación efectiva CROPWAT Escurrimiento superficial y percolación profunda - Contaminación nitrogenada: fertilización promedio = 60 kg/ha de N 2 y un límite de 10 mg L -1 en el agua de drenaje. 65 m 3 / ton (Malbec) - 32 m 3 / ton (Cereza) - Contaminación por salinidad: considera Cea = 0,88 dsm -1, CEe = 3,5 dsm -1 Riego superficial = 40 m 3 / ton Malbec y 20 m 3 / ton Cereza Riego localizado = 33 m 3 / ton Malbec y 23 m 3 / ton Cereza

15 HH (m3.ton-1 = L.kg-1) RESULTADOS Malbec Cereza verde azul suma gris total HUELLA HÍDRICA DE LA VID Y SUS COMPONENTES

16 CUANTIFICACIÓN DE LA EUA y SUS DOS COMPONENTES Revisión bibliográfica de ensayos experimentales en Mendoza Se contabilizo: variedad de uva lluvia caída método de riego (superficial / goteo) producción obtenida No se consideró el agua gris

17 EUA (m3.ton-1 = L.kg-1) RESULTADOS verde azul suma EUA PARA DISTINTAS VARIEDADES DE UVA REGADAS POR SUPERFICIE Y SUS COMPONENTES San Giovese Malbec Cereza Tempranillo Carignan Media Ref.: (3) Vallone, 1998; (4) Oriolani, 1970; (5) Oriolani y Bagini, 1975; (6-7) Oriolani et al, 1979

18 EUA (m3.ton-1 = L.kg-1) RESULTADOS verde azul suma EUA PARA DISTINTAS VARIEDADES DE UVA REGADAS POR GOTEO Malbec Cereza Promedio Ref.: (1) Oriolani M. y R. Bagini (1975); (2) Perez Peña (2000)

19 CONCLUSIONES DEL TRABAJO - Los valores de HH obtenidos a nivel zonal (Malbec: L/kg y Cereza: L/kg) se aproximan a los obtenidos por otros autores, no obstante ello hay que ajustar los valores de Kc. 608 L/kg de uva media mundial (Mekonnen and Hoekstra, 2010) 458 L/kg de uva Argentina-Mza. (Mekonnen and Hoekstra, 2010) - Los valores de HH dependen mucho de la variedad cultivada - Factores productivos ajustados alta producción baja HH -Los valores de EUA obtenidos a nivel parcelario en Mendoza son altos en riego por escurrimiento superficial y próximos a los internacionales en riego por goteo. -Los valores de EUA obtenidos a nivel parcelario en Mendoza tienen una gran dispersión (entre variedades y métodos de riego). Riego superficial: 669 L/kg ( ). Riego por goteo: 300 L/kg ( ) -La EUA en vid regada por goteo representa el 45% respecto a la regada por riego superficial (300/669 L/kg). Doble acción: aumento de producción y ahorro de agua -Cuando se calcula la EUA, la lluvia podría estar siendo sobrevalorada (20 % del total de agua utilizada)

20 RESUMIENDO LA HH La huella hidrológica de un país permite ajustar la asignación de los recursos hídricos a las distintas demandas ya que proporciona un marco general de datos hidrológicos, ecológicos y económicos. El mejor conocimiento de la huella hidrológica puede ser un instrumento para conseguir un cambio en la asignación de los recursos hídricos en los diferentes países. El conocimiento del agua virtual y la huella hidrológica contribuyen a una gestión integrada del agua pues tienen en cuenta conjuntamente las aguas superficiales y subterráneas, la contaminación así como la política de importaciones y exportaciones (colab. entre Minist. Agricultura y Ambiente) Desde una perspectiva mundial, parece claro que el actual problema de la seguridad hídrica y alimentaria está directamente vinculado con la capacidad de respuesta que se pueda lograr para asegurar un consumo responsable y una producción sostenible. MUCHAS GRACIAS

21 Evolución de paradigmas "more crops per drop (más producción por gota) "more crops and jobs per drop" (más producción y trabajo por gota) "more cash and nature per drop (más dinero y cuidado de la naturaleza por gota)