Titulo:

Carlos Alberto Domínguez Ramírez

Sede Regional: Centro

Fecha: 19 de Octubre del 2016

Análisis de la disponibilidad de agua y requerimientos de riego bajo escenarios de cambio climático en La

Guajira-Colombia

Carlos Alberto Domínguez Ramírez

Claudia Helena Ramírez Soler

Jesús Efrén Ospina Noreña

CAMBIO CLIMÁTICO

> CO2 quemas fósiles

Uso intensivo de fertilizantes:

alteran ciclo de N

Industria y minería

Cultivos con altas emisiones de gases

INTRODUCCIÓN

Las altas temperaturas, cortos periodos de precipitación

estaciones cada vez más secas y eventos desastrosos

Se esperan incrementos de la

temperatura media y reducción de lluvias

Alta susceptibilidad a eventos de sequía

Seguridad y soberanía alimentaria

Las sequias (moderadas y severas) han afectado el territorio Colombiano

los últimos 50 años

Una de las zonas más vulnerables ante

condiciones de sequía, es el departamento de

la Guajira

Uno de los municipios que con condiciones más extremas es Uribia, el cual se sitúa en la Guajira.

Este municipio se caracteriza por la presenciade vientos extremadamente fuertes, altaradiación, bioma desértico tropical, fuertedesertificación, bajos volúmenes deprecipitación.

limitaciones en la producción agrícola, señalan que este ecosistema presenta un recurso hídrico superficial escaso y un recurso subterráneo con

limitantes en la calidad

De mismo modo, los suelos en su mayoría son salino sódicos, con baja fertilidad y susceptibles a

procesos de erosión.

INTRODUCCIÓN

Reconocer las amenazas climáticas en los ecosistemas es uno de los principales pasos para obtener medidas de adaptación ante el cambio

climático.

Una forma para lograrlo es a través de modelosclimáticos globales (MCG).

Impactos sobre la producción agrícola en determinada zona.

Objetivo

Evaluar el impacto del cambioclimático en los requerimientoshídricos de cultivos en Uribia en eldepartamento de La Guajira -Colombia.

INTRODUCCIÓN

CÓDIGO TIPONOMBRE ESTACIÓN MUNICIPIO ELEVACIÓN LONGITUD LATITUD

15085020 CP NAZARET URIBIA 10 m s. n. m. 72°15′57″O 11°42′50″N

Uribia - Guajira

La estación seleccionada fue Nazareth codificada

con 15085020 (1976-2005)

Línea base (IDEAM)

Tmín: 22°C

Tmáx: 35.5°C

Tprom: 27.3°C

PCP 510 HR: 81,3%

Escenarios de cambio climático de la página Web

de WorldClim

El municipio se encuentra clasificado

como desértico

2050 : GFDL (GD) con un RCP de 4.5

2070 :Hadley (HD) con un RCP 6.0 y un Hadley (HE) con un

RCP 8.5

Se obtienen las anomalías

Se usó Cropwat para estimar

Evapotranspiraciones y láminas de agua

METODOLOGÍA

Aumento de 1.6°C, 1.9°C y 3.5°C con respecto a la temperatura actual (34.4°C)La temperatura máxima inferior se registra en el mes de enero y proyecta aumentos de 1.4°C, 2.2°C y 3.3°C respecto a la temperatura actual (29.7°C)La temperatura máxima del ambiente determinará cambios drásticos en el usodel suelo y producción de alimentos (T° vital).

Comportamiento mensual de la temperatura máxima para la línea base (1976-2005) y escenarios

futuros de cambio climático: HADGEM2-AO (HD) 6.0 año 2070, GFDL-ESM2G (GD) 4.5 año

2050 y HADGEM2-ES (HE) 8.5 para el año 2070.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Julio presentó la mayor Tmín (23.4°C) y proyecta cambios de 1.5, 2.1 y 3.3°C, deacuerdo a los escenarios analizados.

Diciembre, presentó la Tmín mas baja (20.6°C) y proyecta cambios de 1.4, 2.1 y 3.4°C.

Comportamiento mensual de la temperatura mínima para la línea base (1976-2005) y escenariosfuturos de cambio climático: HADGEM2-AO (HD) 6.0 año 2070, GFDL-ESM2G (GD) 4.5 año 2050 yHADGEM2-ES (HE) 8.5 para el año 2070.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Estrés abiótico [déficit]

Respuesta de las planta

(mecanismos)

Limita el crecimiento

Limita pérdida de agua y

transpiración

Disminución de área foliar

Disminución en

fotosíntesis

< Fijación de C, por estomas

o foto-oxidación

Cierre de estomas

> Conductancia estomática de

agua y aumenta la difusión de

CO2 en la Hoja

Incorporación en biomasa.

Introducción

Aumento de zonas áridas y

desérticas

Estrategias de uso sustentable del agua.

Integrando el mejoramiento

convencional y los enfoques

biotecnológicos

Comportamiento de la precipitación mensual para la línea base (1976-2005) y escenarios

futuros de cambio climático: HADGEM2-AO (HD) 6.0 año 2070, GFDL-ESM2G (GD)

4.5 año 2050 y HADGEM2-ES (HE) 8.5 para el año 2070.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNPRECIPITACIÓN

0

0.5

1

1.5

2

2.5

E F M A M J J A S O N D

DP

V (

Kp

a) Actual

GF45 50

HD6070

HE8570

Comportamiento mensual del déficit de presión de vapor en el municipio de Uribia Departamentode la Guajira condición actual (1976-2005) y escenarios de cambio climático: HD60 año 2070, GF45año 2050 y HE85 para el año 2070.

Octubre, un aumento DPV de 1.1, 1.1 y 1.2 Kpa con respecto al DPV actual (0.7 Kpa)Enero, se presentó el menor DPV (0.6 kpa) y se proyectan aumentos del déficit de de 0.6, 0.7 y0.7 Kpa.

↑ DPV es producto del aumento de la temperatura, limitando la oferta de agua para losecosistemas.

A nivel regional, los gradientes de humedad y ciclo hidrológico de los ecosistemas estánasociados con la distribución de las especies vegetales.

El DPV es un factor que controla la traspiración vegetal siendo relevante para región en estudio,debido a que es determinante para la predicción de la dinámica de la productividad y el ciclohidrológico de las especies ante un clima cálido o seco.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN DÉFICIT DE PRESIÓN DE VAPOR

RESULTADOS Y DISCUSIÓNOMBROTÉRMICO

Línea base (1976-2005)

GD4.5 año 2050

0

40

80

120

160

0

20

40

60

80

E F M A M J J S S O N D

Pre

cip

itac

ión

(m

m/a

ño

)

Tem

pea

tura

(C

°)

a

Temperatura media (°C) Precipitación (mm/año)

0

40

80

120

0

20

40

60

E F M A M J J S S O N D

Pre

cip

itac

ión

(m

m/a

ño

)

Tem

pe

atu

ra (

C°)

b

Temperatura media (°C) Precipitación (mm/año)

0

40

80

120

0

20

40

60

E F M A M J J S S O N D

Pre

cip

itac

ión

(m

m/a

ño

)

Tem

pea

tura

(C

°)

c

Temperatura media (°C) Precipitación (mm/año)

0

40

80

120

0

20

40

60

E F M A M J J S S O N D

Pre

cip

itac

ión

(m

m/a

ño

)

Tem

pe

atu

ra (

C°)

d

Temperatura media (°C) Precipitación (mm/año)

Escenario HD6.0 para el año 2070

Escenario HE8.5 para el año 2070.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNOMBROTÉRMICO

V/Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic Total

PCP 18,7 9,1 9,7 22,1 37,2 13,3 7,0 13,1 44,3 146,2 134,8 54,7 510,2

ETo116 112 133 130 136 147 157 155 143 125 109 108 1570,8

P-ETo-97,4 -102,9 -123,5 -108,1 -98,8 -133,7 -149,6 -141,6 -98,8 21,1 25,9 -53,3

Alm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 21,1 47 0 68,1

Def 97,4 102,9 123,5 108,1 98,8 133,7 149,6 141,6 98,8 0,0 0,0 6,3 1060,6

Exc 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,0

Δ Alm 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,1 25,9 -47,0 0,0

ETR 18,7 9,1 9,7 22,1 37,2 13,3 7,0 13,1 44,3 125,1 109 101,7 510,2

ETR/ETo0,2 0,1 0,1 0,2 0,3 0,1 0,0 0,1 0,3 1,0 1,0 0,9

R o U - - - - - - - - - R R U

Tabla 1: Balance hídrico de la línea base 1976-2005 de la estación Nazareth. En el balance hídrico se

determinan mes a mes las siguientes variables, precipitación (PCP), Evapotranspiración potencial

(ETo), almacenamiento de agua en el suelo (Alm), déficit (Def), Exceso (Exc), variación en el

almacenamiento (Δ Alm), evapotranspiración real (ETR), por último reposició y uso (R o U).

RESULTADOS Y DISCUSIÓNBALANCE HÍDRICO

Tabla 2: Resumen del balance hídrico condición actual (1976-2005) y escenarios futuros de la estación Nazareth.

Balances Hídricos

Escenario Actual

GFDL-ESM2G (GD) 4.5 2050

HadGEM2-AO (HD) 6.0 2070

HadGEM2-ES (HE) 8.5 2070

Valor Valor % Valor % Valor %

P 510,2 446,2 -13 445,2 -13 446,2 -13

ETP (ETo)1570,8 2227,7 42 2261,3 44 2317,0 47

T 27,2 28,6 5 29,3 8 30,6 12

D Alm 0,0 0,0 0 0,0 0 0,0 0

Exc 0,0 0,0 0 0,0 0 0,0 0

Def 1060,6 1781,5 68 1816,1 71 1870,8 76

ETR 510,2 446,2 -13 445,2 -13 446,2 -13

RESULTADOS Y DISCUSIÓNBALANCE HÍDRICO

En el segundo periodo del año se presentó la mayor precipitación, de octubre a noviembrese presenta una pequeña reposición de agua en el suelo la cual puede utilizarse para lasiembra de cultivos con baja exigencia de agua e implementar estrategias de manejoagronómico para optimizar los recursos.

Balance hídrico de la línea base (1976-2005), municipio de Uribia-Guajira. Con diferentesrequerimientos de riego (Cropwat) para maíz, frijol y melón.

se presenta una alta tasa de evapotranspiración (ETo), lo cual se puede asociar con la escasacobertura vegetal, alta radiación solar, salinidad del suelo y condición de desertificación enla región.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Balance hídrico para el escenario GFDL-ESM2G (GD) 4.5 2050. Con diferentesrequerimientos de riego (Cropwat) para maíz, frijol y melón.

Se observa que para los escenarios futuros existe déficit en todos los meses, la precipitación disminuyepresentando reservas y excedentes nulos.

Se evidencia que a diferencia de la línea base, para el segundo periodo se debe realizar la siembra decultivos el mes siguiente (octubre), debido a la baja disponibilidad de agua.

Las altas tasas de ETo, la disminución de la de la humedad y la precipitación limitarán lasactividades agrícolas, generando bajos rendimientos y calidad.

Los efectos negativos del cambio climático podrían verse reflejados en el sector agrícola ypecuario (ganado), así como en los cultivos de pan coger que existen en el municipio deUribia.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Cambio del requerimiento de agua bajo escenarios de cambio climático para los cultivos en estudio.

Lamina de

Riego

Línea

Base

GFDL-ESM2G (GD) 4.5 2050 HadGEM2-AO (HD) 6.0 2070 HadGEM2-ES (HE) 8.5 2070

ValorDiferencia

(mm)Cambio (%) Valor

Diferencia

(mm)

Cambio

(%)Valor

Diferencia

(mm)

Cambio

(%)

Def

(mm/año)1060,6 1781,5 720,9 68,0 1816,1 755,5 71,2 1870,8 810,1 76,4

Pcp

(mm/año)510,2 446,2 -64,0 -12,5 445,2 -65,0 -12,7 446,2 -64,0 -12,5

ETo

(mm/año)1570,8 2227,7 656,9 41,8 2261,3 690,5 44,0 2317,0 746,1 47,5

ETR

(mm/año)510,2 446,2 -64,0 -12,5 445,2 -65,0 -12,7 446,2 -64,0 -12,5

Req. Agua

(mm/año)

Maíz

257,5 426,9 169,4 65,8 426,2 168,7 65,5 433,7 176,2 68,4

Req. Agua

(mm/año)

Fríjol

195,9 363,1 167,2 85,3 356,6 160,7 82,0 370,2 174,3 89,0

Req. Agua

(mm/año)

Melón

223,9 403,8 179,9 80,3 394,1 170,2 76,0 412,5 188,6 84,2

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

• Las características climáticas áridas y desérticas se veránacentuadas por los aumentos de temperatura y cambios enlos patrones de lluvias proyectados en los diferentesescenarios futuros, esto afecta los principales componentesambientales actuales.

• El análisis del balance hídrico de todos los escenarios,destacan que se acentúa el déficit hídrico, provocado por elcomportamiento de las lluvias y un aumento en latemperatura, afectando la disponibilidad de agua para lasactividades agrícolas del municipio, incidiendo directamenteen la producción de alimentos en toda la región.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• Se deben realizar proyectos y estudios defitomejoramiento, con el propósito de mejorar loscultivos, debido a que esto puede facilitar que seanaptos o resistentes al estrés hídrico en zonas concondiciones de escasez de agua, además se debenadelantar estrategias de manejo y conservación, comopueden ser: aumentar cobertura vegetal eincorporación de materia orgánica.

• Basándose en los resultados se deben implementary/o explorar sistemas de cultivos más eficientes en eluso del agua en la región, acordes a la disposición delrecurso para actividades agrícolas bajo escenarios decambio climático. Igualmente es importante adelantarestudios orientados a la cosecha de agua lluvia ydiseñar sistemas de riego más eficientes.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Granja sostenible en Uribia

GRACIAS!!!