Aprendiendo a cuidar el agua subterránea en el karst

Aprendiendo a cuidar el agua subterránea en el karst

Hace ya algunos años llegó a mi oficina una jovencita a hacer un verano de la ciencia, una de esas estancias cortas para incentivar a los jóvenes estudiantes de licenciatura a hacer ciencia. Esa jovencita con el paso de los años se ha convertido en una investigadora con membrecia en el Sistema Nacional de Investivadores, un logro personal muy importante.

Sus logros académicos se han vuelto muy importantes para la ciencia internacional, nacional (México) y sobre todo estatal (Yucatán). Esto no ocurre a menudo, muchas veces el beneficio es solo personal y familiar pero en este caso su trabajo aunado al apoyo del equipo de trabajo en el que se desenvolvió  ha dado un fruto muy importante: El IVAKY.

El IVAKY es el acrónimo de «índice de la vulnerabilidad del acuífero kárstico yucateco».  El objetivo del IVAKY fue identificar aquellas superficies del estado de Yucatán que deben ser cuidadas porque en ellas el agua subterránea se encuentra expuesta a la contaminación. Y es que en Yucatán el agua subterránea se encuentra a escasa profundidad y de no cuidarse es posible que en un futuro no lejano se tengan problemas de abasto para las actividades de la vida diaria.

El IVAKY se construyó con base en:

a) un mapa geomorfopedológico escala 1:50 000,  que contiene la densidad y tipología de las depresiones kársticas

b) las asociaciones edáficas en cada unidad geomorfopedológica.

c) el factor clima es incluido a través de la longitud del periodo de lluvias que considera cantidad, distribución e intensidad de la lluvia.

fig5_ivaky

Los tres factores (relieve, suelos y clima) se ponderaron con el proceso de análisis jerárquico (AHP) utilizando sistemas de información geográfica.

El anillo de cenotes y parte de la zona noreste presentan el nivel extremo de vulnerabilidad y  por lo mismo estas zonas deben protejerse para cuidar la calidad del agua. En estas zonas   predominan cenotes o dolinas en contacto con el acuífero y suelos como los Nudilithic Leptosols (menores de 5 cm de profundidad), Lithic Leptosols (menorers de 10 cm de profundidad) y Rendzic Leptosols (menores de 25 cm de profundidad), ocupando 19% de la superficie estatal.

Los niveles bajos y muy bajos de vulnerabilidad se ubican en el sur de Yucatán en áreas de igual o mayor a 50 msnm, con una densidad baja  a media de depresiones kársticas (hoyos en el suelo) y Luvisols (Kankab), Vertisols (Yaxx hom) y Stagnosols (Akalches), asociados con Leptosols del tipo Hay luum, Pus luum, Chochol, Chich luum y Tzekel (12% de la superficie estatal).

El trabajo es relevante tanto por su aplicabilidad como porque academicamente contiene tres temas académicos perfectamente relacionados, las geoformas, suelos y climas del estado de Yucatán.

Es así como los apoyos a la ciencia se regresan con creces a la sociedad.

La referencia completa es:

Aguilar, Y., F. Bautista, M. Mendoza, O. Frausto, T. Ihl y C. Delgado. 2016. IVAKY: Índice de la vulnerabilidad del acuífero kárstico yucateco a la contaminación. Revisa Mexicana de Ingeniería Química, 15: 913-933.

http://rmiq.org/iqfvp/Pdfs/Vol.%2015,%20No.%203/IA1/IA1.html

La zonificación agroclimática

La zonificación agroclimática

Después de una larga espera para la publicación de un capítulo de un libro sobre la «Zonificación agroclimática de la región infiernillo de Michaocán México» por fin veremos muy pronto esta obra ya que hemos recibido las galeras, mientras sale a la luz de manera formal el libro completo, les daremos un avance sobre dicha publicación.

El clima es un factor ambiental de gran relevancia en cuestiones agronómicas, zootecniastas, veterinarias,  ecológicas, riesgos ambientales, salud humana entre otras muchas áreas. La interpretación de la información climática con fines agrícolas sustentables comprende  usar de manera eficiente el agua de lluvia.

mich_clima_fig4_r1La metodología FAO de la zonificación agroecológica consiste en definir zonas homogéneas de tierras en términos de clima, geoformas, suelos, y usos de la tierra. El clima se incluye mediante el concepto de longitud del período de crecimiento (LPC) que es el periodo continuo del año en que las condiciones de humedad y temperatura son idóneas para la producción de cultivos.

La relación entre la precipitación (P) y la evapotranspiración potencial (ETp)  como un cociente P/ETp, determina el inicio, duración, final y tipo de periodo de crecimiento (PC) o de la también llamada lluvia agrícola; se inicia cuando la P excede a la mitad de la ETp y finaliza cuando la P es menor a la mitad de la ETp. Las propiedades de la LPC se utilizan para conocer la distribución e intensidad de la lluvia a través del año, además, se pueden comparar con los requerimientos del agua de lluvia de cultivos de temporal, así como el comportamiento de la vegetación potencial natural.

La selección de las mejores zonas agroclimáticas es de capital importancia para la conservación biológica y para el desarrollo agropecuario y forestal de la entidad, debido a que la gente debe tener lugares para producir sus alimentos y utilizarlos al máximo y de la mejor manera, por el contrario, habrá zonas agroclimáticas donde la producción agropecuaria y forestal esté limitada por clima, relieve o suelos debe ser utilizada como zonas de protección biológica, recarga de acuíferos u otros tipos de conservación.

En el caso particular de estudio de la región infiernillo de Michoacán, las zonas con cuatro y cinco meses de lluvia continua son las de mejores condiciones para la producción agropecuaria y forestal, de ambas zonas deben excluirse aquellas con pendientes abruptas y/o suelos con limitado potencial agrícola. La zona con tres meses de lluvia continua pueden utilizarse para agricultura solo en aquellos casos en el que se cuente con riego agrícola, planicies o piesdemonte y suelos de clase I, II y III. El resto de la superficies debe ser de conservación o de extracción ya que su potencial productivo es bajo.

Bautista F., D. Bautista, C. Delgado, R. Páez, M. Mendoza y G. Álvarez. 2017. Zonificación agro-climática en la región de Infiernillo. Biodiversidad del estado de Michoacán. CONABIO. Ciudad de México, México.

Zonas de alto riesgo de inundación en la península de Yucatán

Zonas de alto riesgo de inundación en la península de Yucatán

El el Centro Nacional de Huracanes (NHC, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos ha emitido una alerta por el paso del huracán Earl por la península de Yucatán.

Se intuye que el huracán tocará tierra por el sur de Quintana Roo, pasará por Campeche y tal vez afecte el sur del estado de Yucatán. Por esta razón, les comparto el mapa de los ambientes geomorfológicos en los que se identifican las áreas de mal drenaje, es decir, aquellas zonas en las que el riesgo de inundación es mayor.

Ambientes geomorfologicos

También incluyo el mapa de suelos, en este mapa las áreas que contienen Gleysoles (GL) y Vertisoles (VR) son los de alto riesgo de inundación. Principalmente en las áreas en las que el GL es el primer suelo que aparece en la leyenda.

Presentation1

Espero que esta información sea de utilidad, a finales del año estará listo el libro en el que se trata el tema del relieve, suelo, clima y demás temas relacionados con los desastres sociales porvocados por causas naturales y de mala planeación de uso del terriotorio.

El análisis de los datos más allá del debate sobre el cambio y/o variabilidad climática

El análisis de los datos más allá del debate sobre el cambio y/o variabilidad climática

Desde el 2011 he impartido muchos talleres sobre la importancia del análisis de los datos de los elementos del clima debido a que participé en el desarrollo de un software. Durante esos talleres me he percatado de que un 90% de los participantes jamás han visto los datos históricos de las estaciones climatológicas (meteorológicas) de sus sitios de estudio o trabajo, aspecto sumamente preocupante. Sin embargo, hay una pregunta recurrente que los participantes me hacen:

— ¿Usted cree en el cambio climático?”

Esta situación se presenta porque hay dos posiciones al respecto, los que apoyan el cambio climático y los escépticos que piensan que esto del cambio climático es una gran mentira. Ambos grupos tienen sus argumentos para fijar su posición. No entraré en los detalles de ambos grupos porque mi respuesta es la siguiente:

El discurso del cambio climático están bien entendido y divulgado pero no sirve para la toma de decisiones en los ámbitos regionales y locales. Se requiere el análisis riguroso de los datos a nivel local para que los tomadores de decisiones hagan mejor su trabajo.

1.- TN10p Figura 1. Pantalla del software «Indicadores de cambio climático» en la que se muestra la disminución de las noches frías

He estudiado más de 150 conjuntos de datos históricos sobre la temperatura y la precipitación pluvial de las estaciones climatológicas de México y heencontrado de todo:

  1. Casos de aumento de temperatura muy claros
  2. Casos de disminución de la temperatura (caso publicado de Abalá Yucatán)
  3. Casos en los que las temperaturas máximas aumentan y las temperaturas mínimas disminuyen al mismo tiempo
  4. Casos en los que la precipitación pluvial aumenta
  5. Casos en los que la precipitación pluvial disminuye
  6. Muchos casos en los que no se identifican cambios ni de temperatura ni de precipitación pluvial
  7. Casos en los que hay una gran variabilidad climática sin tendencias de cambioFig-62

Figura 2. pantalla del software Clic-MD en la que se muestra la frecuencia de la temperatura mínima en dos periodos de años.

Ya sea que se identifiquen tendencias de cambio climático o no, el análisis de los datos permite recomendar acciones entorno al manejo agrícola, forestal, salud humana, desastres naturales, salud humana y manejo de flora y fauna silvestre, entre otros aspectos.

Yo considero que el estudio del clima es muy importante con o sin cambio climático local y por lo tanto debe estudiarse.

Ahora que si se desea contar con argumentos a favor o en contra del cambio climático no hay nada mejor que recomendar el análisis de los datos con Clic-MD o con el nuevo software denominado “Indicadores de Cambio climático” (ICC).

El cambio climático en Abalá Yucatán: un extraño caso de bajas temperaturas

El cambio climático en Abalá Yucatán: un extraño caso de bajas temperaturas

Hace cuatro años y medio pude publicar un artículo científico sobre la situación climática de Abalá Yucatán en la Revista Chapingo Ciencias Forestales y del Ambiente (http://www.redalyc.org/pdf/629/62926254006.pdf) en él se mencionan las bondades del uso de un nuevo software llamado Moclic y que fue ampliamente publicitado en las redes sociales e incluso se recomienda en el portal de las naciones unidas por mencionar alguno (http://www.actswithscience.com/skiu-en-los-medios/).

Mi interés por el clima en Yucatán estaba relacionado con la agricultura pero en el manejo de esos miles y tal vez millones de datos nos llamó la atención el caso de Abalá Yucatán, en esta estación meteorológica se viene observando una tendencia a la disminución de la temperatura que fue muy difícil que me creyeran y que retardó la publicación del artículo por dos años.

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Figura 1. temperaturas medias máxima A, media B, mínima C.

Figura 2. Temperaturas medias mensuales en enero A, abril B y julio C.

Los científico creemos que debemos tener explicaciones para todo y eso a veces no es posible, solo ideas de por donde podrían ir las cosas. Pero lo que si teníamos y tenemos son datos y los datos revelan esa tendencia al ENFRIAMIENTO  de Abalá, tanto en las temperaturas medias anuales como para las temperaturas medias mensuales, es decir, no había ni hay duda.

Ahora ese fenómeno se convierte en noticia en invierno justo cuando más daño hace.

¿Por qué es importante conocer este fenómeno?

Las bajas temperaturas ocasionan enfermedades y en pueden llegar a provocar la muerte en la gente mayor o en bebes, principalmente en la población humilde por la construcción de las casas que no están acondicionadas para soportar menos de 10 grados Celsius.

Más allá de dar noticias se hace necesario el establecimiento de medidas para tomar prevenir los daños a la salud de la población así como sus repercusiones en otros ámbitos de la vida como la agricultura, ganadería, vida silvestre, etc.

La forma de enfrentar el cambio climático o la variación climática es con información científica, las notas periodísticas son sin duda muy importantes para alertar a la población pero la realización de políticas para tomar medidas de acción ante el cambio climático requiere conocimiento científico.

Recientemente hemos desarrollado otros programas informáticos (Software) para trabajar con datos mensuales (Clic-MD) y con datos diarios (ICC) con los cuales es posible convertir millones de datos en información útil para la toma de decisiones en torno al cambio climático a nivel local.

Más información en: http://www.actswithscience.com/icc/

Clic-MD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis agroclimático actual y local, conocer para prevenir

Análisis agroclimático actual y local, conocer para prevenir

Mucha gente se encuentra trabajando en los escenarios de cambio climático y en las posibles consecuencias de dichos cambios. Los escenarios se han realizado a los años 2025, 2050 y 2100 o alrededor de esos años. Los estudiosos de los fenómenos catastróficos denominados cisnes negros (caso de cambio abrupto no previsto) nos invitan a no prestarles mucha atención a esos escenarios tan a futuro argumentando que algún cisne negro aparecerá ya que es altamente improbable que la humanidad no haga cambios  en formas de uso de la energía. También aducen que en los pronósticos de futuro los humanos somos poco atinados, lo hacemos mal tanto desde las ciencias duras como desde las ciencias blandas.

Algunos ejemplos son:  la meteorología que puede predecir el tiempo solo por 10 días, las grandes oscilaciones en las bolsas de valores, el cálculo del crecimiento económico de los países, y un amplio etcétera. Sin embargo, los seres humanos desarrollamos la necesidad de previsión y nos ha funcionado bien dentro de ciertas disciplinas.

Esta reflexión viene a cuento porque los escenarios de cambio climático son, en su mayoría, catastróficos para la agricultura. Ante semejante preocupación es lógico trabajar en conocer que está pasando ahora no que pasará en el 2100. Debemos conocer lo que ha sucedido y lo que ocurre con la mayor precisión posible y para eso hay que estudia el comportamiento del clima en las última décadas y comparados con el presente.

Por ejemplo, ¿Cómo era el clima de os años 30s a los 90s? ¿Cómo ha cambiado de los 90s a la fecha? Dos preguntas más son cruciales:Diapositiva2Figura 1. Comparación de un indicador de cambio climático en dos periodos utilizando el software ICC

¿Cómo está el clima en relación con la agricultura?

La primera pregunta puede responderse realizando un análisis agroclimático con datos mensuales con diversos índices ya probados ampliamente, como el índices de humedad, aridez, lavado de suelos, heladas,  y de erosividad por lluvia, así como la longitud del periodo de crecimiento o también llamado periodo de meses con lluvia continua por arriba de la mitad de la evapotranspiración potencial (Software Clic-MD). Una vez realizado en análisis de varias estaciones meteorológicas se pueden hacer mapas para cada uno de los índices.

Figure 1Figura 2. Mapa con la longitud del periodo de crecimiento o de los meses de lluvia continua para realizar agricultura de temporal. Datos trabajados con el software Clic-MD

¿Cómo está cambiando el clima?

La segunda pregunta puede responderse con un análisis de los indicadores de cambio climático utilizando datos diarios, algunos indicadores de cambio climático relacionados con la agricultura son:  Días con hielo ID; Duración de los períodos fríos CSDI; Días de verano SU; Rango diurno de temperatura DTR; Noches fría TN10p; Días con helada FD; Estación de crecimiento GSL; Temperatura mínima extrema TNn; Temperatura mínima más alta TNx; Días frescos TX10p; Días calurosos TX90p; Temperatura máxima más baja TXn; Temperatura máxima extrema TXx; Precipitación máxima en 5 días RX5Day; Días húmedos consecutivos CWD; Díascon lluvia mayor a 10mm R10mm; Días muy húmedos R95p; y Días extremadamente húmedos R99p; RX1Day. Estos indicadores de cambio climático pueden calcularse con el software ICC.

Diapositiva1

Figura 3. Gráfica de los valores que se desvían de la media de 1950 a 2010, el valor de la media de 1950 a 1990.  Datos trabajados con el software Clic-MD

También hay índices específicos para cada cultivo, como por ejemplo los utilizados en el cultivo de la uva: grados de desarrollo, horas frío, periodo libre de heladas y temperatura máxima media.

Estudiar los escenarios del cambio del clima al 2050 y al 2100 es un ejercicio académico de poca ayuda práctica. Debemos conocer los indicadores del cambio climático en cada localidad, los mapas del mundo no son de gran utilidad práctica,

Necesitamos respuestas a nivel local sobre lo siguiente: ¿cómo están cambiando los indicadores? ¿En qué dirección y en que magnitud? ¿Cuáles serán esos valores extremos delos indicadores del cambio climático?

Una vez conociendo esos valores extremos de los indicadores del cambio climático será necesario diseñar soluciones agronómicas para cultivos específicos.

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