Modelos de simulación de cultivos predicen los efectos de El Niño y La Niña en España

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(UPM/SINC) La variabilidad climática y los cambios en la frecuencia de los eventos extremos tienen un impacto directo sobre los rendimientos de los cultivos y los daños en las cosechas. Los grupos AgSystems de la ETSI Agrónomos de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y TROPA de la Facultad de Ciencias Físicas de la UCM dentro del clúster Cambio Global y Nuevas Energías del Campus de Excelencia Internacional Campus Moncloa, están estudiando la simulación de las tendencias futuras de las anomalías del clima y de los rendimientos agrícolas que nos ayudará a adaptar un sistema de cultivo para aprovechar las condiciones favorables o reducir los efectos de las condiciones adversas.

El fenómeno de El Niño es un calentamiento de las aguas en el Pacífico Ecuatorial oriental, que afecta no solo a los trópicos sino también a las latitudes medias. El fenómeno contrario se denomina La Niña y se caracteriza por un enfriamiento de las aguas en dicha región. Ambos fenómenos influyen en el clima a nivel global pero los efectos son diferentes dependiendo de la región. El fenómeno El Niño se utiliza en algunos países (por ejemplo Australia) como ayuda para caracterizar la estación de cultivo siguiente.

Hasta ahora no se había encontrado una relación clara de este tipo para nuestro país, pero los resultados preliminares del equipo AgSystems-TROPA indican que el índice El Niño puede ser útil para este propósito también en la Península Ibérica. Para ello se esta realizando un trabajo multidisciplinar relacionando las variaciones en el rendimiento agrícola con las alteraciones sufridas por la temperatura de la superficie del mar a nivel global, ya que el océano representa la principal fuente de predictibilidad del clima en estas escalas.

El grupo AgSystems genera datos de rendimiento simulados con modelos de cultivos, los cuales representan los principales procesos fisiológicos y ecológicos que gobiernan el crecimiento y el desarrollo del cultivo utilizando ecuaciones matemáticas. El modelo de cultivos se calibra y valida con datos experimentales independientes, y tiene en cuenta las condiciones meteorológicas, de suelo y de manejo del cultivo según el lugar de simulación.

El cultivo de maíz como referencia

El maíz en regadío es el cultivo de referencia utilizado para representar a los cultivos de verano. En el caso particular del estudio, las simulaciones de rendimiento se obtuvieron con el modelo de cultivo CERES Maize, el cual fue calibrado y validado en tres localidades de la Península Ibérica con diferentes regímenes de temperatura y precipitación: Lugo, Getafe y Albacete. Se realizaron las simulaciones con datos meteorológicos observados a diario (radiación, precipitación, temperatura máxima y mínima) disponibles para estas localidades, procedentes de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). En las simulaciones se introdujeron perfiles de suelos reales y la descripción genética de variedades de maíz y del manejo específico y adaptado a cada una de las localidades.

El equipo TROPA-UCM ha relacionado las fluctuaciones en el rendimiento a lo largo del periodo de estudio con la variabilidad del océano a nivel global en meses precedentes a la cosecha, encontrando relaciones significativas con el fenómeno de El Niño (o La Niña), siendo mucho más claras en los años de rendimientos extremos (altos y bajos rendimientos).

La Niña aumenta los cultivos en el norte y los disminuye en el centro y el sureste

En particular, se ha encontrado que en el Noroeste de la Península Ibérica, representado por Lugo, los eventos de La Niña están significativamente relacionados con un aumento del rendimiento de maíz, y una disminución durante los años de El Niño. Esta relación es muy clara y aparece desde la primavera, fecha en la que se siembra el cultivo. Sin embargo, en el centro y Sureste de la Península Ibérica (Albacete y Getafe), los años de La Niña se han relacionado con una disminución en el rendimiento del maíz, pudiéndose predecir esta disminución desde estaciones previas al ciclo del cultivo. No obstante, en esta región de la Península no hay un aumento claro del rendimiento en los años de El Niño.

Las relaciones encontradas pueden ser útiles para anticipar anomalías de rendimientos (más altos o bajos de lo normal) lo que puede ayudar a adaptar un sistema de cultivo con antelación: contratación de seguros, cambios en fechas de siembra, elección de especies y variedades, así como cambios en el manejo de la fertilización y el riego y el establecimiento de un sistema de alerta temprana. Los modelos de simulación de cultivos están demostrando ser una herramienta útil para estos propósitos.

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