una aproximación al conocimiento de la huella hídrica en vid en los

FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS
22 Y 23 DE AGOSTO DE 2012 - MENDOZA – ARGENTINA
SRIIRU: SECRETARÍA DE RELACIONES INTERNACIONALES E
INTEGRACIÓN REGIONAL UNIVERSITARIA
Foro de Economía Verde y Agua
LA HUELLA HIDRICA
UNA APROXIMACIÓN A SU CONOCIMIENTO EN VID.
COMPARACIÓN CON LA EFICIENCIA DE USO DEL AGUA
SEGÚN DISTINTOS MÉTODOS DE RIEGO EN MENDOZA
Ing. Agr. José A. Morábito
www.waterfootprint.org
HH: volumen total de agua dulce que se utiliza para producir los bienes y servicios
consumidos por el individuo o la comunidad o producidos por la empresa (Hoekstra
and Chapagain, 2007).
► Es el volumen de agua dulce sumado a lo largo de la cadena productiva.
► Implica una dimensión temporal y espacial.
► Tiene 3 componentes: Huella Hídrica verde (hhv), azul (hhaz), gris (hhgr).
Hhtot = hhv + hhaz + hhgr
La hhv: agua de lluvia almacenada en el suelo y evapotranspirada por las plantas
(no se considera a la que pasa a recargar las napas o se pierde por escurrimiento
superficial).
La hhaz: agua de riego (de origen superficial o subterránea) evapotranspirada por
un cultivo y que no tiene retorno a la fuente de captación (por lo menos en el
período en que se desarrolla dicho cultivo).
La hhgr: agua limpia para reducir/diluir la contaminación durante el ciclo del cultivo,
a causa de la aplicación de fertilizantes (especialmente nitrogenados) y/o pesticidas
La Huella Hídrica:
indicador global, directo
e indirecto, del uso de
agua dulce.
El agua dulce es escasa
(2,5 % del agua del
planeta). El 70 % está en
forma de hielo y nieve.
Huella Hídrica: volumen
de agua dulce utilizado
directa o indirectamente
para producir bienes y
servicios (m3/año).
Formas de presentar la
Huella Hídrica: a) En
total y dividida en sus
tres componentes; b)
calculada para áreas
concretas, como una
cuenca fluvial, y c)
durante distintas épocas
del año (Chapagain A.K.
y Tickner, 2011; Hoekstra
y Mekonnen, 2012).
HUELLA HIDRICA DE UN PRODUCTO AGRICOLA
Huella Hídrica Verde
► Volumen de agua lluvia evapotranspirada.
Huella Hídrica Azul
► Volumen de agua de riego (superficial y subterránea)
evapotranspirada
Huella Hídrica gris
► Volumen de agua dulce para diluir la contaminada
HUELLA HIDRICA DE UNA NACION
HUELLA HIDRICA DE UNA NACION
Huella hídrica per cápita
3000
USO DOMESTICO
Domestic
water consumption
USO INDUSTRIAL
Industrial
goods
USO AGRICOLA
Agricultural
goods
2000
3
Water footprint (m /cap/yr)
2500
1500
ARGENTINA 1404
PROMEDIO MUNDIAL DE HH
1000
500
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
USA
Italy
Thailand
Nigeria
Russia
Mexico
Brazil
Indonesia
Pakistan
Japan
India
China
0
ALGUNAS DEFINICIONES (en el mundo la agricultura usa el 70 % de agua y en las zonas áridas + del 85 % )
Productividad del agua (water productivity, WP)
WP = producto / agua consumida= (evapo)transpirada (kg.m-3)
Eficiencia de uso del agua (water use efficiency, WUE)
WUE = producto / (agua aplicada o disponible (kg.m-3 ó kg.kg-1)
Agua virtual: agua utilizada en el proceso de producción de un bien cualquiera:
agrícola, alimenticio, industrial (Allan, 2003).
Exportar un producto equivale a exportar el agua necesaria para producirlo
(exportación de agua virtual).
Por lo tanto un país importador no necesita utilizar agua propia para obtener ese
producto y puede dedicarla a otros fines, con mayor rendimiento económico y
social
Resulta más fácil y más barato transportar 1.000 toneladas de trigo que 1.000.000 de
metros cúbicos de agua para producirlo.
El comercio internacional de los países exportadores de alimentos básicos (maíz, soja
y trigo) está basado en un 77% en el agua verde exportada (Aldaya et al. 2008).
El agua en la planta
COMPONENTES DEL BALANCE HIDRICO
EN LA RIZOSFERA
-Control de temperatura: transpiración
representa 99% de agua usada por planta
T
-Órganos de la planta: 60% - 90% peso
fresco es agua
ETc
RIEGO - LLUVIA
E
-Fotosíntesis (prod. hidratos de carbono)
6 CO2 + 6 H2O + Luz = 6 O2 + C6 H12 O6
Respiración: produce energía a la planta.
En la noche supera a la fotosíntesis
-Soporte estructural de la planta (turgencia
en la células vivas)
-Transporte de gases, minerales y solutos
ASCENSO FREATICO
AGUA
PERCOLACIÓN
SUBTERRÁNEA
Ecuación de FAO Penman-Monteith: estimación de la
evapotranspiración del cultivo de referencia ETo


900
0.408  R n - G + 
U e s - e a 
2
T
+
273
ET o =
 +  1 + 0.34 U
ETo
Rn
G
T
u2
es
ea
(es – ea)


900
0.34
0.408

2

= evapotranspiración de referencia (mm día-1)
= radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2 día-1)
= flujo del calor de suelo (MJ m-2 día-1)
= temperatura media del aire a 2 m de altura (°C)
= velocidad del viento a 2 m de altura (m s-1)
= presión de vapor de saturación (kPa)
= presión real de vapor (kPa)
= déficit de presión de vapor (kPa)
= pendiente de la curva de presión de vapor (kPa °C-1)
= constante psicrométrica (kPa °C-1)
= coeficiente del cultivo de referencia [kJ-1 kg K] resultante de conversión de segundos
a días y de coeficientes derivados de substitución de variables , cp y ra.
= coeficiente de viento para el cultivo de referencia [kJ1 kg K], resultante de la relación
rs/ra (70/208 = 0.34).
= valor para 1/ considerando  = 2.45 MJ kg-1
FAO-CROPWAT 8.0: tabla de clima, ETo y de programación del riego
FAO - AquaCrop V.3.1 (Steduto et al., 2009). Desarrollado para cultivos
anuales. Primera revisión del documento FAO-N° 33: Respuesta del
Rendimiento al Agua de Cultivos (Doorenbos y Kasam, 1979). FAO-N° 66:
Crop yield response to water (Steduto P., Hsiao T., Fereres E. & Raes D. 2012.






biomasa
producción
evaporación
transpiración
infiltración
drenaje.
Salida de AquaCrop: biomasa y producción (forma numérica) y
transpiración, desarrollo de canopia y balance hídrico del suelo (figuras).
HUELLA HÍDRICA DE LA VID PARA VINIFICAR J. Morábito, S. Salatino R. Hernández, M. Nuñez
Objetivo general:
- Obtención de las huellas hídricas verde, azul y gris para el cultivo vid
destinada a vinificación.
- Comparación con la EUA de cultivos regados por escurrimiento superficial y
goteo, en Mendoza.
Específicos
-confrontar la HH calculada a nivel zonal (rendimientos medios,
evapotranspiración media anual, ETc y pp efectiva media) con resultados de
EUA de experiencias locales parcelarias
- contribuir a elaborar estrategias de manejo del recurso hídrico destinadas a
mejorar los actuales rendimientos (kg de uva/m3 de agua aplicada) y a
preservar la calidad del agua.
CUANTIFICACIÓN DE LA HH Y SUS COMPONENTES (Hoekstra & Chapagain, 2008)
• Vid cv. Malbec y Cereza
• Datos meteorológicos del oasis norte de Mendoza (SMN)
• Producción media de cada variedad (censo del INV)
• Valores de Kc para vid según bibliografía
• Cálculo de la Evapotranspiración  CROPWAT
• Cálculo de la precipitación efectiva  CROPWAT
• Escurrimiento superficial y percolación profunda
- Contaminación nitrogenada: fertilización promedio = 60 kg/ha de N2 y
un límite de 10 mg L-1 en el agua de drenaje.
65 m3 / ton (Malbec) - 32 m3 / ton (Cereza)
- Contaminación por salinidad: considera Cea = 0,88 dSm-1 , CEe = 3,5
dSm-1
Riego superficial = 40 m3 / ton Malbec y 20 m3 / ton Cereza
Riego localizado = 33 m3 / ton Malbec y 23 m3 / ton Cereza
RESULTADOS
1000
895
900
830
HH (m3.ton-1 = L.kg-1)
800
757
700
600
500
378
400
447
415
300
200
100
73
37
65
32
0
verde
azul
suma
gris
total
HUELLA HÍDRICA DE LA VID Y SUS COMPONENTES
Malbec
Cereza
CUANTIFICACIÓN DE LA EUA y SUS DOS COMPONENTES
• Revisión bibliográfica de ensayos experimentales en Mendoza
• Se contabilizo:
• variedad de uva
• lluvia caída
• método de riego (superficial / goteo)
• producción obtenida
• No se consideró el agua gris
RESULTADOS
1400
1281
EUA (m3.ton-1 = L.kg-1)
1200
1026
1000
800
699
587
600
669
535
507
558
418
400
293
255
200
112
350
298
158 140 144
56
0
verde
azul
suma
EUA PARA DISTINTAS VARIEDADES DE UVA REGADAS POR
SUPERFICIE Y SUS COMPONENTES
San Giovese
Malbec
Cereza
Tempranillo
Carignan
Ref.: (3) Vallone, 1998; (4) Oriolani, 1970; (5) Oriolani y Bagini, 1975; (6-7) Oriolani et al, 1979
Media
RESULTADOS
EUA (m3.ton-1 = L.kg-1)
350
331
300
300
269
251
250
220
188
200
150
100
81
83
82
50
0
verde
azul
suma
EUA PARA DISTINTAS VARIEDADES DE UVA REGADAS POR GOTEO
Malbec
Cereza
Promedio
Ref.: (1) Oriolani M. y R. Bagini (1975); (2) Perez Peña (2000)
CONCLUSIONES DEL TRABAJO
- Los valores de HH obtenidos a nivel zonal (Malbec: 830 - 895 L/kg y Cereza: 415 447 L/kg) se aproximan a los obtenidos por otros autores, no obstante ello hay que
ajustar los valores de Kc.
608 L/kg de uva media mundial (Mekonnen and Hoekstra, 2010)
458 L/kg de uva Argentina-Mza. (Mekonnen and Hoekstra, 2010)
- Los valores de HH dependen mucho de la variedad cultivada
- Factores productivos ajustados  alta producción  baja HH
-Los valores de EUA obtenidos a nivel parcelario en Mendoza son altos en riego por
escurrimiento superficial y próximos a los internacionales en riego por goteo.
-Los valores de EUA obtenidos a nivel parcelario en Mendoza tienen una gran
dispersión (entre variedades y métodos de riego). Riego superficial: 669 L/kg (1281
– 298). Riego por goteo: 300 L/kg (331 – 269)
-La EUA en vid regada por goteo representa el 45% respecto a la regada por riego
superficial (300/669 L/kg). Doble acción: aumento de producción y ahorro de agua
-Cuando se calcula la EUA, la lluvia podría estar siendo sobrevalorada (20 % del
total de agua utilizada)
RESUMIENDO LA HH
La huella hidrológica de un país permite ajustar la asignación de los recursos hídricos a
las distintas demandas ya que proporciona un marco general de datos hidrológicos,
ecológicos y económicos.
El mejor conocimiento de la huella hidrológica puede ser un instrumento para
conseguir un cambio en la asignación de los recursos hídricos en los diferentes países.
El conocimiento del agua virtual y la huella hidrológica contribuyen a una gestión
integrada del agua pues tienen en cuenta conjuntamente las aguas superficiales y
subterráneas, la contaminación así como la política de importaciones y exportaciones
(colab. entre Minist. Agricultura y Ambiente)
Desde una perspectiva mundial, parece claro que el actual problema de la seguridad
hídrica y alimentaria está directamente vinculado con la capacidad de respuesta que
se pueda lograr para asegurar un consumo responsable y una producción sostenible .
MUCHAS GRACIAS
Evolución de paradigmas
"more crops per drop“
(más producción por gota)
"more crops and jobs per drop"
(más producción y trabajo por gota)
"more cash and nature per drop“
(más dinero y cuidado de la naturaleza por gota)