Modelos de degradación y conservación del suelo utilizando el software Soil & Enviroment.

Modelos de degradación y conservación del suelo utilizando el software Soil & Enviroment.

El suelo es un recurso no renovable y su degradación puede llegar a afectar de manera permanente los bienes y servicios que recibimos de este (Alimentos, fibras, agua, aire limpio, etc.). Por el contrario, la degradación del suelo genera problemas ecológicos y sociales que surgen de su mal manejo, como deslizamientos con pérdidas materiales y humanas, erosión, perdida de la fertilidad, compactación, salinización, sellado, contaminación, pérdida de biodiversidad, perdida de materia orgánica, emisiones de CO2 entre muchos otros (Bouma, 2009; Blum, 2005). Los escenarios sobre la biodiversidad para el año 2100 muestran que el manejo de suelo será el principal determinante de su pérdida, incluso con un efecto mayor que el clima (Sala, 2000).

Un mal manejo del suelo tiene efectos a diferentes escalas, que van desde lo local hasta lo global (Lambin, 2001; Sala, 2000), por ello, el suelo debe de ser uno de los factores clave dentro de la planeación del uso del territorio (Lehman, 2010). Programas como Soil & Enviroment son capaces de generar evaluaciones que son de utilidad para mejorar planeación del suelo. Una de las ventajas de este programa es que partiendo de una cantidad mínima de datos de un perfil se pueden generar evaluaciones ambientales de las propiedades cualitativas y cuantitativas del suelo, estas se evalúan como dentro de una escala de valores de 1-5, los valores representan “aptitudes” o “restricciones” que tiene el suelo para realizar determinadas funciones: Muy alta, alta, intermedia, baja, muy baja (Bautista et al. 2018). Todos estos valores se generan para cada una de las siguientes funciones ambientales: Hábitat humano, naturalidad, archivo natural, archivo cultural, descomposición de compuestos orgánicos, recarga de acuíferos, retención de nutrimentos, sorción de metales pesados y calidad agrícola.

El software permite la modelación de escenarios de conservación y degradación de suelos y los efectos en las funciones ambientales de los perfiles. Un caso de aplicación de este estudio se realizó en la zona montañosa del estado de Michoacán en donde se estudiaron varios perfiles de suelo y usando el software Soil & Enviroment se modelaron dos escenarios de degradación y uno de conservación, así como el estado actual del suelo para cada perfil, los resultados (Figura 1) permiten una comparación sobre el uso más óptimo para cada lugar (Gallegos, et al. 2019).

El uso del suelo es una actividad de se debe de realizar en coordinación con la sociedad civil, científicos y tomadores de decisiones (Blum, 2005,). La información científica es de mucha utilidad ya que permite determinar las condiciones actuales del suelo y además de permitirse modelar el impacto que tendrán futuras acciones sobre este, este enfoque está siendo adoptado por países que han tenido grandes cambios en muy poco tiempo como China (Liang, 2013), sin embargo no es excluyente para otras escalas ya que como se comentó anteriormente son necesarias diferentes consideraciones y valoraciones en donde se representen los diferentes intereses, valores y funciones que tiene el suelo.

Referencias

Bautista, F., A. Galleros, y A. Pacheco. An analisys of the enviromental functions of soil profile data. 2nd edition. 2016. Reprint, México, 2016.

Blum, Winfried E. H. “Functions of Soil for Society and the Environment”. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 4, núm. 3 (el 1 de agosto de 2005): 75–79. https://doi.org/10.1007/s11157-005-2236-x.

Bouma, J. “Soils Are Back on the Global Agenda: Now What?” Geoderma 150, núm. 1 (el 15 de abril de 2009): 224–25. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.01.015.

Gallegos, Ángeles, Dante López-Carmona, y Francisco Bautista. “Quantitative Assessment of Environmental Soil Functions in Volcanic Zones from Mexico Using S&E Software”. Sustainability 11, núm. 17 (enero de 2019): 4552. https://doi.org/10.3390/su11174552.

Lambin, Eric F., B. L. Turner, Helmut J. Geist, Samuel B. Agbola, Arild Angelsen, John W. Bruce, Oliver T. Coomes, et al. “The Causes of Land-Use and Land-Cover Change: Moving beyond the Myths”. Global Environmental Change 11, núm. 4 (el 1 de diciembre de 2001): 261–69. https://doi.org/10.1016/S0959-3780(01)00007-3.

Lehmann, Andreas, y Karl Stahr. “The Potential of Soil Functions and Planner-Oriented Soil Evaluation to Achieve Sustainable Land Use”. Journal of Soils and Sediments 10, núm. 6 (el 1 de septiembre de 2010): 1092–1102. https://doi.org/10.1007/s11368-010-0207-5.

Liang, Si-Yuan, Andreas Lehmann, Ke-Ning Wu, y Karl Stahr. “Perspectives of Function-Based Soil Evaluation in Land-Use Planning in China”. Journal of Soils and Sediments 14, núm. 1 (el 1 de enero de 2014): 10–22. https://doi.org/10.1007/s11368-013-0787-y.

Sala, Osvaldo E., F. Stuart Chapin, Iii, Juan J. Armesto, Eric Berlow, Janine Bloomfield, Rodolfo Dirzo, et al. “Global Biodiversity Scenarios for the Year 2100”. Science 287, núm. 5459 (el 10 de marzo de 2000): 1770–74. https://doi.org/10.1126/science.287.5459.1770.

La sequía del sur de Yucatán en imágenes

La sequía del sur de Yucatán en imágenes

En las noticias se habla de la sequía de 45 municipios en el sur del estado de Yucatán durante el año 2016 y lo que va del 2017 (abril), se habla de una sequía severa.

A continuación les muestro una imágenes (gráficas) del análisis de datos de la estación meteorológica Tzucacab que se localiza al sur del estado de Yucatán en la que se muestra una comparación entre las condiciones promedio y el año 2014-2015.

Figura 1. Desviaciones al valor promedio de la temperatura máxima para el mes de abril del periodo de 1978 a 2015

 

 

Figuras 2. Se muestra la longitud del periodo de crecimiento según la FAO o también llamada meses de lluvia continua para agricultura de temporal. Nótece un periodo de cinco meses.

 

 

 

 

Figuras 3. La longitud del periodo de crecimiento según la FAO o también llamada meses de lluvia continua para agricultura de temporal solo para el periodo 2014 a 2015. Nótece un periodo de solo dos meses.

 

 

 

 

 

Figuras 4. Indice de humedad por mes para el periodo 1978 a 2015. Nótece un mes árido y seis semiáridos, cuatro subhúmedos húmedos y un mes húmedo.

 

 

 

Figura 5. Indice de humedad por mes para el periodo 2014 a 2015. Nótece dos meses hiperáridos, dos áridos, cinco semiáridos ,uno subhúmedo seco y dos subhúmedos húmedos.

Estas  figuras le dan soporte a la nota periodística ya hay evidencias desde 2015 y según las noticias periodísticas esto ha continuado durante el año 2016.

El software Clic-MD permite el análisis de miles de datos en segundos.

El cambio climático analizado con datos mensuales y el software Clic-MD

El cambio climático analizado con datos mensuales y el software Clic-MD

Clic-MD es un software científico para el análisis del cambio climático con datos mensuales, que facilita el manejo de grandes cantidades de datos de los elementos de clima, creando gráficas para visualizar miles de datos en segundos.

El desarrollo de la industria del software permite la creación de un sistema capaz de manipular grandes conjuntos de datos de una manera sencilla, rápida, flexible y sobre todo amigable con el usuario. El software Moclic desarrollado en la Universidad Autónoma de México (derechos registrados a favor de la UNAM), posteriormente se creó Moclic-M, versión con la cual ahora es posible trabajar desde cualquier plataforma. Actualmente la empresa Skiu (Scientific knowledge In Use, www.actswithscience.com) comercializa la versión actualizada del software ahora denominado Clic-MD, y ahora cuenta con las siguientes funciones permitiendo llevar el software a un mayor número de equipos.

 

Funciones principales.

  • Facilita la gestión de grandes volúmenes de información climática mensual, se manejan miles de datos en segundos del clima de estaciones meteorológicas georeferenciadas en cualquier parte del mundo.
  • De manera automatizada se aplican 12 pruebas de homogeneización para evaluar la calidad de los datos
  • Los datos también pueden revisarse de manera gráfica cuidando la congruencia de los datos de las temperaturas mínimas, medias y máximas.
  • Corrección de datos de manera automatizada.
  • Consultas rápidas sobre los elementos del clima (menús, ventanas e iconos para un fácil uso).
  • Calcular la evapotranspiración, índices agroclimáticos, elaboración de climogramas, gráfica de la longitud del periodo de crecimiento, gráficas de probabilidad de lluvia y estadística descriptiva de los elementos del clima.
  • Cálculo de las tendencias de cambio climático; Identificación de los periodos estable y de cambio; así como el análisis de las anomalías climáticas y de los eventos climáticos extremos.
  • El conocimiento sobre la dirección del periodo de cambio y la magnitud, así como la cuantificación de los eventos extremos del clima permitirán una mejor toma de decisiones para aprovechar los efectos positivos del cambio climático y la adaptación y prevención de los efectos negativo.

Mayor información en:

Software

Clic-MD

 

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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.