Impactos del clima y de la concentración de dióxido de carbono en la producción agrícola: maíz y soya en las tierras bajas de Bolivia

Resumen

Debido al aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera, se esperan incrementos en la temperatura media y en los eventos extremos para muchas partes del planeta. Estos efectos, combinados con una probabilidad más alta de eventos extremos (sequías e inundaciones), tendrán serios impactos en el sector agrícola. El clima influye en el crecimiento y rendimiento de los cultivos directamente a través de impactos en la fenología, fotosíntesis y otros procesos fisiológicos. La temperatura y la disponibilidad de agua son los determinantes principales en la demanda evaporativa y de transpiración de los cultivos, factores que podrían cambiar el tiempo que transcurre desde la siembra hasta la madurez, reduciendo en última instancia los rendimientos por hectárea. Las altas concentraciones de CO2 en la atmósfera también tienen un efecto directo en el crecimiento de las plantas (mayormente positivo, debido a la mayor cantidad de nutrientes de carbono disponibles); impacto comúnmente conocido como el efecto fertilización. En suma, el efecto neto del cambio climático viene del balance entre estos efectos positivos y negativos. En este sentido, se pueden encontrar muchos estudios en la literatura que describen los impactos del cambio climático en la agricultura a nivel mundial, regional y por países, utilizando modelos matemáticos de cultivos. Sin embargo, no existen estudios a una escala precisa para Bolivia como país, y mucho menos para el departamento de Santa Cruz. Es por ello que este documento aborda la base científica de la relación del cambio climático, los cultivos y el CO2, calibrando y validando la serie de modelos matemáticos de cultivos CERES-Maize y CROPGRO-Soybeans incluidos en el software DSSAT v.4, para el maíz y la soya, respectivamente. Los resultados de los modelos coinciden con la base de la teoría científica y se encuentran dentro del rango de resultados de estudios previos. Las variaciones de temperatura y precipitación aisladas modifican los rendimientos de la soya entre -18% y +2%, y los rendimientos del maíz entre -25% y +9%, dependiendo de la zona de producción. Cuando se incluye al efecto fertilización, adicionalmente a los efectos del clima, las variaciones del rendimiento de la soya fluctúan entre +25% y +42% y; para el maíz, entre -10% y +19%, dependiendo de la zona de producción. El rango de variación es elevado, especialmente para el maíz, dadas las diferentes zonas agroecológicas de producción analizadas. Los cultivos pertenecientes a la familia de plantas C3 tienen la tendencia a ser afectados de una manera más positiva por las concentraciones de CO2 que los cultivos pertenecientes a la familia de plantas C4. De la misma manera, los resultados muestran que la soya es más resistente a incrementos en la temperatura que el maíz.