ACTAS DE LAS I JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LAS FACULTADES DE INGENIERÍA DEL NOA. SAN SALVADOR DE JUJUY, 2005.

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ANÁLISIS DE LAS SEQUÍAS EDÁFICAS EN TARTAGAL - SALTA Mauricio César Costa1, Esteban Roberto Medina1, Juan Leonidas Minetti2, Sofía N. Agüero1 1

Ingenieros Agrónomos - Cátedra de Climatología y Fenología Agrícolas - Facultad de Agronomía y Zootecnia - Universidad Nacional de Tucumán. Avda. Roca 1900 - Tucumán. E-mail: [email protected] Doctor en Ciencias Meteorológicas - CONICET - Cátedra de Meteorología y Climatología - Facultad de Filosofía y Letras Universidad Nacional de Tucumán - Laboratorio Climatológico Sudamericano.

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RESUMEN En este trabajo, teniendo en cuenta la importancia de las sequías edáficas absolutas, se identifican los meses que poseen esta característica en la localidad de Tartagal, departamento General San Martín, provincia de Salta. Además se determinan la extensión de los períodos secos (rachas) en el lapso comprendido entre Enero de 1931 y Diciembre de 2004, y también la recurrencia de estas etapas secas en el tiempo. Se destacan los períodos más importantes tanto en el número de meses secos en cada década como así también la detección de rachas que pueden pasar los 12 meses de extensión. La información aquí producida es de interés para la planificación agropecuaria en esta región productora de frutales, hortalizas, granos y caña de azúcar. Comparando las sequías climáticas (precipitaciones por debajo de lo normal), con los períodos de sequías edáficas absolutas determinadas en este lugar, no se encontraron coincidencias. PALABRAS CLAVES: sequía, edáfica, rachas. INTRODUCCIÓN Los objetivos de este trabajo son: identificar los meses con sequía edáfica absoluta, determinar la extensión o número de meses (rachas) de los períodos secos y su recurrencia o sea las veces que aparecen estos fenómenos con igual magnitud en el tiempo. Las sequías afligen a la humanidad desde épocas inmemoriales, referencias bíblicas y la historia de las antiguas civilizaciones muestran en que medida este fenómeno ha conformado el desarrollo de los pueblos, sus costumbres, su religión, etc., y sus consecuencias trascienden el campo económico, político y social de las naciones modernas (Burgos, 1978). La República Argentina cuya economía depende de la agricultura, la ganadería y la actividad forestal, tiene extensas regiones de climas tropicales y subtropicales donde estas actividades dependen de la ocurrencia, distribución y magnitud de las precipitaciones. Los climas húmedos y subhúmedos de la Argentina en donde se concentra casi el 80% de su producción agropecuaria sufren periódicamente los daños ocasionados por la sequía. Los agricultores, técnicos asesores y funcionarios de decisión se ven enfrentados en esas ocasiones con el problema de decidir las medidas tácticas para resolver la coyuntura y establecer las normas estratégicas para la planificación del uso de la tierra, de las cuales resulte la mejor defensa a largo plazo contra este flagelo. La definición conceptual y específica de sequía es difícil de precisar debido al gran número de factores que en ella intervienen. Normalmente las variables más empleadas, solas o combinadas son: Precipitación, Temperatura y Humedad del aire, evaporación en superficies libres, Evapotranspiración, Humedad del suelo, Vientos y Escorrentía. Algunas definiciones hacen intervenir el tiempo cronológico mientras otras son independientes de él (Heras, 1973; Yevjevich, 1972). Esta adversidad es una de las anomalías ambientales más difícil de evaluar por su gran complejidad, pues a la vez que depende de las escasas o ausentes precipitaciones, también se relaciona con la capacidad de almacenamiento del suelo y la ocurrencia del fenómeno en relación con el ciclo vegetativo anual de las plantas naturales y cultivadas. En las regiones áridas y semiáridas, a diferencia de las regiones húmedas, se observa una gran variabilidad en la ocurrencia y volúmenes de las precipitaciones (Minetti, 1999) y, por ende, en el agua edáfica disponible para los cultivos. La sequía agrícola ocurre cuando la cantidad de precipitación y su distribución, las reservas de agua del suelo, y las pérdidas debidas a la evapotranspiración se combinan para causar una disminución considerable de los rendimientos de cultivos y el ganado (WMO, 1988). En agricultura, la sequía esta definida como un déficit marcado y permanente de lluvia que reduce significativamente las producciones agrícolas con relación a la normal o a los valores esperados para una región dada. El déficit de humedad en el suelo que está ligado a los efectos sobre la producción vegetal (agricultura y pastizales en ganadería), es

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frecuentemente denominada como sequía edáfica (Bergaoui y Alouini, 2001; Barakat y Handoufe, 1998). MATERIALES Y MÉTODOS Este trabajo analiza las sequías edáficas en la localidad de Tartagal, situado en el Dpto. Gral. San Martín de la provincia de Salta, Argentina a 22º 32' de latitud Sur, 63º 49' de longitud Oeste y 502 metros sobre el nivel del mar. El clima de la región es del tipo CWah según la clasificación de W. Köppen (Minetti y otros, 2005), es templado lluvioso con estación seca invernal, posee una vegetación de tipo bosque pedeserrano y hacia el Este limita con el parque chaqueño. Esta zona es apta para el cultivo de frutales, hortalizas, granos y caña de azúcar, aunque en menor proporción. Los suelos pertenecen a la familia de los Molisoles y poseen una capacidad máxima de almacenaje de agua de 200 milímetros que puede ser considerada aceptable para la zona; similar capacidad fue adoptada en un trabajo de balance de agua en la región pampeana (Pascale y Damario, 1983). Partiendo de los registros mensuales de precipitación desde Enero de 1930 hasta Diciembre de 2004, más los datos climáticos de evapotranspiración potencial estimados por el método de Penman - Monteith para Tartagal (Salta – Argentina), se procedió al cálculo del balance hidrológico seriado (Pascale y Damario, 1977), que consiste en realizar mes a mes el balance de agua por el método de Thornthwaite-Mather (1957), considerándose que el almacenaje del mes de Diciembre de cada año constituye el antecedente del mes de Enero del año siguiente y así sucesivamente, utilizando para esto un programa de computación con esta metodología (de la Zerda y Minetti, 1995). También se determinó que "sequía edáfica absoluta" es cuando se ha consumido el 60% de la capacidad de almacenaje del perfil (hasta un metro de profundidad), en este caso 120 mm (agua aprovechable por las plantas), lo que solo deja en el suelo 80 mm que no lo son. Se tomó este valor en razón de considerar dos límites dentro de las disponibilidades hídricas del suelo: a) 60% del almacenaje (agua fácil de aprovechar), nivel de sequía condicional y b) 40% del almacenaje (agua en punto de marchitez), nivel de sequía absoluta. Es decir que los primeros 30% (60 mm son agua fácilmente aprovechable), los siguientes 30% (60 mm son medianamente fácil de aprovechar), y los restantes 40% (80 mm no son aprovechables) están por debajo del punto de marchitez (Gráfico 1). Gráfico 1: almacenaje de agua en el suelo y valores diferenciales de disponibilidad de agua.

Almacenaje de agua 200

AGUA FACILMENTE APROVECHABLE

180

milímetros de agua

160 140

AGUA MEDIANAMENTE FACIL DE APROVECHAR

120 100 80

AGUA NO APROVECHABLE POR LOS CULTIVOS

60 40 20 0 1

Perfil del suelo

A partir de estos conceptos se identificaron los meses secos (el almacenaje era igual o inferior a 80 mm) con sequía edáfica absoluta. Luego se determinaron: a) la persistencia (duración temporal), se considera el número de meses secos o “rachas” (Yevjevich, 1972) en que el suelo tiene condición de sequía edáfica absoluta; y b) recurrencia: las veces que fenómenos de igual extensión se repiten en el tiempo.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN En el cuadro 1 se muestran los meses secos (pintados) y su persistencia. Cuadro 1: Meses pintados (secos) y su persistencia. Años 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1939 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981

E

F

M

A

M

J

J

A

S

O

N

D

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1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Cuadro 2: Porcentaje de años con sequías edáficas en cada uno de los meses. %

E F M A M J J A S O N 51,3 28,4 17,6 21,6 23,0 31,1 44,6 85,1 100,0 98,6 95,9 En los gráficos siguientes se muestran los valores de almacenaje por décadas.

D 87,8

Gráfico 2: Almacenaje 1931 - 1940

Almacenaje de agua Tartagal 1931-1940 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASOND 1931

1932

1933

1934

1935

1936

1937

1938

1939

1940

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Gráfico 3: Almacenaje 1941 – 1950 Almacenaje de agua Tartagal 1941-1950 220,0 200,0 180,0 160,0 140,0 mm

120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 E FMAMJ J ASONDE FMAM J J A SONDE FMAM J J ASONDE FMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASOND E FMAMJ J ASONDE FMAM J J A SONDE FMAM J J ASONDE FMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASOND

1941

1942

1943

1944

1945

1946

1947

1948

1949

1950

Gráfico 4: Almacenaje 1951 – 1960 Almacenaje de agua Tartagal 1951-1960 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASOND 1951

1952

1953

1954

1955

1956

1957

1958

1959

1960

Gráfico 5: Almacenaje 1961 - 1970 Almacenaje de agua Tartagal 1961-1970 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDE FMAMJ J ASOND 1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

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Gráfico 6: Almacenaje 1971 - 1980

Almacenaje de agua Tartagal 1971-1980 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJJASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASOND 1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

Gráfico 7: Almacenaje 1981 – 1990

Almacenaje de agua Tartagal 1981-1990 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ JASOND 1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

Gráfico 8: Almacenaje 1991 - 2000 Almacenaje de agua Tartagal 1991-2000 220,0 200,0 180,0 160,0

mm

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 EFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ J ASONDEFMAMJ JASONDEFMAMJ J ASOND 1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

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De los datos emergentes del Cuadro 1 se puede determinar que la duración o extensión de las rachas es variable en el tiempo. Así se ve que el año con menor cantidad de meses secos es 1984, con solo una racha de dos meses. En el Cuadro 2 se puede ver que los meses con mayor probabilidad de ser secos son, en orden decreciente: Septiembre, Octubre, Noviembre, Diciembre y Agosto. Del mismo análisis surge que los meses con menor probabilidad de ser secos son, en orden creciente: Marzo, Abril, Mayo, Febrero, Junio, Julio y Enero. De la combinación entre la persistencia (duración de la racha) y el número de veces que aparecen en la serie analizada surgen 16 posibilidades. Estas se muestran en el Cuadro 3 y se presentan en el Gráfico 9. Cuadro 3

A B

1 4

2 1

3 4

4 7

5 17

6 7

7 12

8 3

9 3

11 2

13 1

16 1

17 1

20 1

32 1

41 1

A: extensión de la racha en meses y (B) frecuencia de ocurrencia de la misma. Se puede observar que la mayor frecuencia de aparición se da en las rachas de 5 y 7 meses de extensión que muchas veces superan la estación seca extendiéndose hasta el verano. Rachas de mayor extensión que igualan o superan los 12 meses son poco frecuentes. Se determinó que el mayor período seco ocupó 41 meses de persistencia entre los años 1933 y 1936 (Gráfico 9). Gráfico 9: Extensión en meses y frecuencias de las rachas.

nº de meses

E x te n si ó n e n m e se s y fr e c u e n c i a s d e l a s r a c h a s d e m e se s se c o s 4 4 4 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1

4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

N º d e c o m b ina c io ne s e nt re e x t e ns ió n y f re c ue nc ia s

E x t e n s ió n d e la r a c h a

F r e c u e n c ia d e la r a c h a

Al hacer un estudio de la recurrencia, o sea la ocurrencia de períodos secos de igual magnitud o mayor que ella en el tiempo, se determinó que: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16)

Períodos secos de 1 mes o más se pueden dar cada 1,5 años. Períodos secos de 2 meses o más se pueden dar cada 1,6 años. Períodos secos de 3 meses o más se pueden dar cada 1,6 años. Períodos secos de 4 meses o más se pueden dar cada 1,7 años. Períodos secos de 5 meses o más se pueden dar cada 2,0 años. Períodos secos de 6 meses o más se pueden dar cada 3,0 años. Períodos secos de 7 meses o más se pueden dar cada 3,8 años. Períodos secos de 8 meses o más se pueden dar cada 7,1 años. Períodos secos de 9 meses o más se pueden dar cada 9,1 años. Períodos secos de 11 meses o más se pueden dar cada 12,5 años. Períodos secos de 13 meses o más se pueden dar cada 16,7 años. Períodos secos de 16 meses o más se pueden dar cada 20,0 años. Períodos secos de 17 meses o más se pueden dar cada 25,0 años. Períodos secos de 20 meses o más se pueden dar cada 33,3 años. Períodos secos de 32 meses o más se pueden dar cada 50,0 años. Períodos secos de 41 meses o más se pueden dar cada 100 años.

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En los gráficos 2 al 8 se observa que la década de 1941 - 1950 es la que presenta el mayor número de meses secos (89), y con una racha de 32 meses consecutivos entre los años 1945 a 1948. Le sigue en orden de importancia el período 1951 - 1960 con 77 meses secos y una racha también de 32 meses entre los años 1954 a 1957. Luego sigue la década de 1931 - 1940 con 73 meses secos pero con la racha más extensa de 41 meses entre 1933 y 1936. En las décadas restantes solo se destacan la de 1991 - 2000 con solo 61 meses secos pero con una racha de 20 meses de duración. En las décadas de 1961 - 1970 y 1981 - 1990 ocurren, en ambas, rachas de 17 meses, con la diferencia que la segunda es la que registra el menor número de meses secos del período (54). A posteriori del año 2000 solo encontramos rachas de 6 y 7 meses de extensión (ver Cuadro 1). Del análisis efectuado se determinó que en la primera mitad del siglo XX las rachas eran más extensas, es decir poseían mayor persistencia, pero a la vez había mayor ocurrencia de meses secos con distintas frecuencias de extensión. En la segunda mitad del siglo pasado y después del Salto Climático estudiado por Minetti y Poblete (1989) es menos frecuente encontrar rachas extensas y el número de meses con sequía edáfica absoluta disminuyó considerablemente. Se presenta como normal la ocurrencia de meses secos entre Julio - Agosto y Diciembre durante todo el período analizado, lo que muestra que la sequía edáfica estacional llega hasta comienzos del verano y a veces supera el mes de Enero. Al hacer una comparación con estudios de sequías climáticas en la región (Bobba y Minetti, 1998 y 2002), no se encontró coincidencia con los períodos de sequías edáficas absolutas determinados en el presente trabajo, notándose cierto desplazamiento temporal en las mismas que no guardan un patrón de comportamiento. La información producida en este trabajo muestra uno de los causales de la expansión del agro hacia el Este salteño, en concordancia con la menor ocurrencia de sequías edáficas absolutas de consideración.

CONCLUSIONES La localidad de Tartagal en la provincia de Salta con un clima CWah según Köppen presenta períodos prolongados con sequía edáfica absoluta que se proyectan hasta comienzos del verano. La extensión de estos períodos es más evidente en la primera que en la segunda mitad del siglo XX. Después del Salto Climático su aparición es menos frecuente. En todo el período analizado se determina que la sequía edáfica estacional se inicia entre Julio - Agosto y se prolonga hasta Diciembre o Enero y a veces hasta Febrero del año siguiente. La racha de mayor extensión entre 1931 y 2004 fue de 41 meses con sequía edáfica absoluta y ocurrió entre 1933 y 1936. Rachas de pocos meses, entre 1 y 4, son poco frecuentes; se destacan las de 5, 6 y 7 meses de duración. Períodos secos muy extensos de más de 12 meses son muy poco frecuentes, aparecen en el período analizado solo una vez. Así rachas de 13, 16, 17, 20, 32 y 41 meses solo ocurrieron una vez cada una entre 1931 y 2004. En cuanto a la recurrencia de períodos secos de igual magnitud o mayor a cada racha se determinó que rachas cortas son más recurrentes, las de mayor extensión tienen una recurrencia menor. Los meses con mayor probabilidad de ser secos son, en orden decreciente: Septiembre, Octubre, Noviembre, Diciembre y Agosto. Del mismo análisis surge que los meses con menor probabilidad de ser secos son, en orden creciente: Marzo, Abril, Mayo, Febrero, Junio, Julio y Enero. De los meses del verano (EFM), Enero es el que en mayor número de años se presenta con sequía edáfica absoluta, muchas veces como parte de una racha iniciada el año anterior. En cambio Septiembre es el mes que en el 100% de los años analizados aparece con sequía edáfica absoluta. Una situación inversa se da con Marzo, es el mes que tiene menor probabilidad de ser seco. La década más húmeda del período, desde el punto de vista de tener el menor número de meses con sequía edáfica absoluta es la de 1981 - 1990. Con el mismo criterio el año más húmedo fue 1984. La conclusión anterior explicaría en parte la extensión de la frontera agropecuaria hacia el Este salteño.

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AGRADECIMIENTO Al Laboratorio Climatológico Sudamericano de la Fundación Carl C:Zon Caldenius por la información suministrada desde su banco de datos y el soporte computacional para la elaboración del presente trabajo. Es también una contribución al Proyecto "Las sequías del NOA" que se desarrolla con el apoyo del Consejo de Investigaciones de la Universidad Nacional de Tucumán (CIUNT) sin el cual no hubiera sido posible su realización. REFERENCIAS Barakat, F., A. Handoufe, 1998: Approche agroclimatique de la sécheresse agricole au Maroc. Sécheresse 9 (3): p.201-208. Bergaoui M., A. Alouini, 2001: Carctésisation de la sécheresse météorologique et hydrologique : Cas du bassin versant de Siliana en Tunisie. Sécheresse, 12(4): p.205-213. Bobba, M. E. y J. L. Minetti, 1998: Detección de las sequías climáticas en el Noroeste Argentino. Contribuciones Científicas. GAEA, p. 47-54. Buenos Aires. Argentina. Bobba, M. E. y J. L. Minetti, 2002: Comportamiento espacio-temporal de las sequías en la región del Noroeste Argentino. Breves Contribuciones del Instituto de Estudios Geográficos nº 14, p. 91-112. Facultad de Filosofía y Letras. Universidad Nacional de Tucumán. Argentina. Burgos, J. J.; 1978: La sequía y hombre. Taller Argentino - estadounidense sobre sequías. Centro de investigaciones biometeorológicas. CONICET. Mar del Plata. Argentina. de la Zerda, L. y J. L. Minetti, 1995: Software para el cálculo del Balance Hidrológico Seriado y estimación de estadísticos. Laboratorio Climatológico Sudamericano. Fundación Caldenius. Tucumán. Argentina. Heras, R.; 1973: Estudio de las sequías. Centro de estudios hidrográficos. Escuela de Hidrología. Madrid. España. Minetti, J. L., 1999: Las Sequías en Argentina. Contribuciones Científicas. GAEA. P. 491-496. San Juan. Argentina. Minetti, J .L. y otros. 2005: El clima del Noroeste Argentino. Capítulo 11: Los Mesoclimas del Noroeste Argentino. Laboratorio Climatológico Sudamericano. Editorial Magna. Tucumán. Argentina. Pascale, A. J. y E.A. Damario, 1977: El balance hidrológico seriado y su utilización en estudios agroclimáticos. Rev. Fac. Agron. La Plata, 53 (1-2): 15 - 34. Pascale, A.J. y E. A. Damario, 1983: Variación del agua edáfica para los cultivos en la región Oriental de la Argentina. Rev. Fac. Agron. Buenos Aires, 4 (2): 141 - 181. (Argentina). Thornthwaite, C. W., and Mather, J.R., 1957: Instructions and tables for computing potential evapotranspration and the wather balance. In Publications in Climatology, Vol. 10, nº 3 (Drexel Institute of Technology: Laboratory of Climatology), p. 308. Yevjevich, V., 1972: Stochastic Processes in Hyddrology, Water Resources Publications. Fort Collins, Colorado. WMO. 1988: Drought. (Poster). WMO, Geneva, Switzerland.