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CAMPUS MONTECILLO
COLEGIO DE POSTGRADUADOS
PRONÓSTICO DEL IMPACTO DEL CAMBIO
CLIMÁTICO GLOBAL EN LA PRODUCTIVIDAD DE
MAÍZ Y TRIGO EN MÉXICO
Iourii Nikolskii-Gavrilov
Hidrociencias
Introduction
Durante los últimos años en el Campus Montecillo del CP
fue desarrollada la metodología del pronóstico del cambio de la
productividad agrícola de los terrenos de temporal y de riego en
función de los pronósticos del cambio climático global. Los
resultados de los trabajos se encuentran en las publicaciones y
tesis de doctorado (Juan de Dios Mendoza P., 2004), maestría
(Jorge Tetumo G., 2001; Alejandro Contreras B., 2002; Claudio
Balbontín N., 2004) y de licenciatura (6 alumnos de la UACh).
En estos trabajos se utilizaron los resultados de pronósticos
climáticos del Centro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM
(Magaña, 1997; Magaña, Conde, Sánchez, y Gay, 2003).
Esta metodología no solo considera los pronósticos
tradicionales de los rendimientos potenciales de los cultivos en
función de las condiciones climáticas, sino también factores tan
importantes los cuales influyen en los rendimientos como: régimen
hídrico de los terrenos agrícolas y la fertilidad del suelo, también
atribuibles al cambio climático.
Introduction
En estas investigaciones teóricas se utiliza el método
del IHT.
Algunas partes de este trabajo se han financiado por
CONACYT (1998-2001).
La propuesta del proyecto nuevo sometida al
CONACYT en el 2001 fue aprobada con el número 47 entre
las 60 aprobadas dentro del área correspondiente pero por
el recorte presupuestal el CONACYT pudiera financiar
solamente 46 proyectos de investigación.
Metodología
Según la metodología de la FAO-IIASA (2000) y Pegov y
Jomyakov (1991), los rendimientos de maíz y trigo de temporal
se calculan con la fórmula siguiente:
j
j
Y j = Ymáx K hidr Faj
donde es la productividad agrícola en un sitio de referencia para los
escenarios climáticos en el principio del siglo XXI (j=2000) o en su final
(j=2100), para el cual se considera el caso de la concentración
duplicada de CO2; es el rendimiento potencial máximo dependiente
de los valores mensuales de la temperatura del aire, radiación global
(o mas bien, radiación fotosintéticamente activa) y características
propias del cultivo (en kg ha-1); es el índice hídrico (adimensional), el
cual depende la relación entre los valores mensuales de precipitación
y la evapotranspiración potencial o IHT y varía de cero a uno; es el
índice integral de fertilidad del suelo agrícola (adimensional), el cual
también depende del cambio del IHT y varia de cero a uno.
Para calcular los rendimientos en los mismos sitios de referencia
para las condiciones climáticas existentes (1xCO2) al final del siglo
XX se puede utilizar las normales climatológicas obtenidas de la
información publicada (ERIC II, 1999).
Con la fórmula (2) se calculan los rendimientos de cada cultivo para
el inicio y el final del siglo XXI. La estimación de los incrementos o
decrementos relativos de rendimientos de los cultivos agrícolas Y
(en %) se puede hacer con la fórmula:
2100
2100
 Ymax

 Y 2100  Y 2000 
K 2100
F
hidr
a
 100   2000 2000 2000  1100
ΔY  
2000

Y

Y


 max K hidr Fa

j
Ymáx
 Bn IC
Bn = la biomasa neta de la materia seca total;
IC = el índice de cosecha o la fracción de la biomasa Bn
correspondiente al producto agrícola (adimensional).
j
K hidr
1
=
m
n
1
∑IHT
i =1
j
i
Se calcula para cada mes del período vegetativo
j
j
y cuando K hidr > 1 se considera K hidr = 1
IHT = Rn/ (Pr + Lr - S)
Donde:  = 2.512 MJ m-2 mm-1 es el calor latente de evaporación;
Rn, Pr y Lr son la radiación neta (en MJ m-2 año-1
ó MJ m-2 mes-1), precipitación y lámina de riego neta
(en mm año-1 ó mm mes-1), respectivamente.
Índice integral de fertilidad de suelo (Pegov y Jomyakov (1991)
Fv2000
MO
P
K
= 0.46
+ 0.28
+ 0.26 e
MO máx
Pmáx K máx
-
(pH- 6 )
2
Methodology
Propiedad
 del recurso natural
ESQUEMA DEL PRONÓSTICO DE CAMBIO
EN ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS RECURSOS NATURALES
ATRIBUIBLES AL CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL
Relación  (IHT) entre valor modal de una
propiedad  del recurso natural y el índice
climático IHT al inicio del siglo XXI
 11
11
0
 12
0
12
Valor del IHT en un sitio de
referencia al inicio del siglo XXI
IHT22100
IHT12100
Valores posibles del IHT
en el mismo sitio al final del siglo XXI
IHT2000
2
Ejemplo de la metodología para establecer la relación
Propiedad del suelo = f(IHT) para inicio del siglo XXI
IHT
i  0.1 %
Sin uso
agrícola
CLIMA
TOPOGRAFIA
USO DEL SUELO
Propiedades
Subsuelo
similar
IHT vs Propiedades
PRODUCTO
SUELO
GEOLOGIA
Distribución del IHT promedio anual en México
para inicio del siglo XXI
(Contreras, 2000)
Pronóstico de cambio del Índice IHT
para finales del siglo XXI con respecto a la situación actual
(Balbontín, 2004)
Algunos resultados
9
35
8
30
pH
25
Arcilla
7
Terrenos con
pendientes
menores
de 0.3%
6
5
20
15
4
C IC
3
MO
10
2
5
1
0
0
0
1
2
3
4
5
IHT
IHT
6
7
8
9
MO (%), pH (adim.)
40
MO (%), pH (adim.)
CIC
Arcilla(%)
(%)
(meq/100g), arcilla
CIC(meq/100g),
Ejemplo de dependencia de los valores modales de algunas propiedades
del suelo en función del IHT al inicio del siglo XXI en México en los
terrenos no usados en agricultura (Contreras, 2000)

Dependencia del índice integral de fertilidad del suelo 
en función del IHT al inicio del siglo XXI en México
en los terrenos no usados en agricultura
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Terrenos con
pendientes
menores
de 0.3%
0
1
2
3
4
5
6
7
8 IHT
I
Pronóstico de cambio del índice integral de fertilidad del
suelo  de los terrenos planos atribuible al cambio
climático en caso de duplicación de CO2 (Balbontin, 2004)
Grupo de participantes
Dr. Iourii Nikolskii-Gavrilov, Profesor investigador titular, Campus Montecillo, CP
Dr. Enrique Rubiños Panta, Profesor investigador asociado, Campus Montecillo, CP
Dr. Carlos Alberto Ortiz-Solorio, Profesor investigador titular, Campus Montecillo, CP
Dr. Humberto Vaquera-Huerta, Profesor investigador titular, Campus Montecillo, CP
Dr. Cesáreo Landeros Sánchez, Profesor investigador titular, Campus Veracruz, CP
MC. José Alejandro Contreras Benítez, Investigador adjunto, Campus Montecillo, CP
MC. Oktiabrina Bakhlaeva Egorova, Investigador titular, Campus Montecillo, CP
MC. Marcial Castillo Álvarez, Profesor investigador, CRUSE, UACh
MC. Antonio González Hernández, Investigador, INIFAP
Ing. Sergio Santiago Herrera Gómez, Alumno maestría, Campus Montecillo, CP
Dr. Carlos Gay García, Director del Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM
Dra. Cecilia Conde, Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM