INFLUENCIA DEL CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL SOBRE LOS ECOSISTEMAS NATURALES Y LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA José Alberto Villegas, Nadia Pitre de García y Daniel Esteban García Paulucci1 1 Ingeniero Agrónomo, investigador y profesor asociado de la Cátedra Climatología y Fenología Agrícolas; Bióloga M. Sc., ex Adscripta a esa Cátedra; e Ing. Agr. M.Sc. profesor adjunto de la Cátedra de Silvicultura; todos de la Facultad de Agronomía y Zootecnia, Universidad Nacional de Tucumán.

Los bosques naturales a escala mundial se ven afectados por el cambio climático global y considerando que el estudio de las relaciones entre los vegetales como el grado de solidaridad, sociabilidad y dependencia entre los integrantes de los bosques se encuentran en una etapa preliminar, no es posible evaluar el verdadero daño que produce su destrucción. El atentado contra la biodiversidad es alarmante se pierden mas de 40.000 especies vivas por año (FAO 1992) sin que se llegue a conocerlas. A su vez, la eliminación de los bosques alcanza valores impensados, anualmente se destruyen 11.000.000 de has (Lamprecht, 1990; García, 2001) solo de bosques tropicales y considerando que son los mayores transformadores del CO2, es fácil predecir los resultados frente al incremento de la contaminación ambiental del planeta. La producción agrícola Argentina es una de las más importantes de América y es un pilar fundamental en la socioeconomía de nuestro país. Con referencia solamente a la producción y comercialización de granos, ellas alcanzan las 35 millones de toneladas anuales con 20 millones de hectáreas cultivadas, de las que el 50% se exporta constituyendo así un soporte trascendente de nuestra riqueza. La adopción de nuevas tecnologías así como la planificación basada en la aptitud agroecológica de cada ecosistema, predicen un crecimiento de esa producción y de su participación en el producto nacional. Respetando el consenso existente entre la mayoría de los científicos del mundo sobre el cambio climático global en marcha, la planificación futura debe tomar en consideración la posible modificación cualitativa y cuantitativa de los componentes bióticos y abióticos de los ecosistemas. Dicho cambio climático impactará indudablemente en la economía mundial y obviamente también Argentina. La inquietud provocada por este hecho ha rebasado el ambiente científico y hoy es preocupación de gran parte de la sociedad, sobre todo porque como esta situación no tiene precedente, se desconocen las consecuencias finales de la alteración del equilibrio del sistema atmósfera-tierraocéano y particularmente del ciclo de carbono. Así, resulta difícil precisar los cambios futuros del sistema Tierra y la mejor manera de actuar del hombre en este nuevo medio ambiente. ¿Sabrá la humanidad tomar las adecuadas decisiones para asegurar la persistencia de los ecosistemas que le permiten vivir sobre este planeta? Efectos observados del cambio climático y predicciones El contenido de CO2 en la atmósfera ha cambiado considerablemente a lo largo de las edades geológicas. En los últimos 150.000 años ha variado entre 180 y 350 cm3/m3 con una media de alrededor de 250 cm3/m3. En el pleistoceno tardío, 12.000 a 13.000 años AC, la concentración del CO2 era 230 cm3/m3, con 5º C menos que en el presente y climas secos. Los cambios a partir de entonces fueron rápidos, y las especies cambiaron aparentemente su rango altitudinal, antes que adaptándose in situ a las nuevas condiciones ambientales (Hogan et al., 1991). En la naturaleza el CO2 cumple un ciclo a través del sistema tierra-atmósfera-océano con un flujo total de 100 GT ( 1 GT = 1×109 Ton) de carbono. La humanidad alteró el ciclo del carbono de la tierra, ya que se agrega gran cantidad de CO2 a la atmósfera por diferentes vías (explotación minera, combustión de fósiles y conversión de bosques a la agricultura y otros ecosistemas de baja biomasa). Por tales actividades el hombre ha movilizado directamente a la atmósfera importantes cantidades adicionales de CO2 (Figura 1). Este es un factor importante para que, desde fines del siglo XIX se note un aumento de la temperatura media del planeta acompañado de un incremento del contenido de CO2 atmosférico (Jones y Wigley, 1990).

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Figura 1. Ciclo del carbono en la naturaleza (Redibujado de Salisbury y Ross, 1992). Los números significan 1 x 1015 kg de carbono. Los números en los cuadros indican el contenido de carbono de cada compartimento y sobre las líneas, las transferencias anuales (al final de los años 1980).

Durante los últimos años, la mitad del CO2 que se agrega a la atmósfera proviene de la combustión fósil, generando una tasa media anual de incremento para ese período de 5 GT de carbono (Crane, 1985; Vitousek et al., 1997). Por lo tanto el CO2 aumentó de 30% desde la era preindustrial hasta hoy, es decir de 270 a 350 cm3/m3. El gráfico 1 muestra el crecimiento en la concentración del CO2 atmosférico de 1958 a 1975, determinado a través de las primeras mediciones directas, continuas y confiables en Mauna Loa, Hawai.

Gráfico 1. Concentración media mensual del CO2 atmosférico en diferentes latitudes del planeta para el período 1958-2000. En Mauna Loa, el incremento en la concentración anual media de CO2 es de 16%, de 1959 al 2000 (Redibujado de Keeling y Whorf, 2001). La misma tendencia se observa en Barrow, Samoa en América, y en el Polo Sur, con incrementos de 1.4 a 1.5 ppm de CO2 atmosférico por año (Keeling y Whorf, 2000). Estas cuatro estaciones de medición son parte del “SIO (Scripps Institution of Oceanography monitoring sites) air sampling network”, que tiene estaciones de mediciones en diferentes ubicaciones geográficas del planeta alejadas de los centros de población (Figura 2).

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Figura 2. Ubicación de sitios monitoreados por el Scripps Institution of Oceanography.

Numerosos trabajos de investigación muestran que hay consenso en los investigadores del mundo, de que esa concentración alcanzará una media de 600 cm3/m3 en el año 2050 ± 20 (Hogan et al., 1991). El gráfico 2 muestra algunas proyecciones en el futuro según diferentes tasas de crecimiento de la concentración en CO2 atmosférico. Ello, acompañado del aumento de otros gases bio y antropogénicos, como los clorofluorcarbonados (CFC), metano (CH4), y óxido nitroso (N2O), dificultan la salida de la radiación térmica con el consecuente incremento de la temperatura global.

Gráfico 2. Aumento de la concentración atmosférica de CO2 para el período 1982 – 2100, asumiendo un aumento en la tasa de emisión de 4, 2 y 0% por año (Redibujado de Crane, 1985). Las predicciones son que la temperatura aumentará de 1ºC a 4 ºC, previendo mayor calentamiento en los polos que en el ecuador (Chapin et al., 1997; Crane, 1985; Jones y Wigley, 1990). Fuegos asociados a la acción de los gases con efecto invernadero alteran la química reactiva de la tropósfera, resultando en un aumento de la concentración de CO conduciendo a episodios de polución fotoquímica del aire que afectan los ecosistemas de las regiones tropicales del África y de América del sur (Vitousek et al., 1997). Sin embargo la evolución del clima sigue siendo incierto ante las complejidades de los gases que intervienen en el efecto invernáculo. Siendo la atmósfera un sistema compuesto por gases, con partículas sólidas y líquidas en suspensión, la modificación del contenido de CO2 desatará una alteración en las variables del sistema, difíciles de predecir e incorporar en las experiencias científicas. Una de las consecuencias más notable es el incremento de la temperatura del planeta que a su vez provocará alteraciones abióticas (gradiente barométrico y vientos, temperatura del suelo, evapotranspiración, humedad atmosférica, distribución e intensidad de la precipitación, deshielo) con consecuencias en el medio biológico. Por ejemplo, si las temperaturas aumentan, aumenta la evaporación y en consecuencia la precipitación. ¿Pero, dónde caería la lluvia? ¿Cómo afectará el cambio climático global la productividad de los ecosistemas naturales y cultivados? ¿Cuán vulnerable es el sistema biológico - agrícola?

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Los modelos predictivos Los modelos biológicos que simulan el crecimiento y desarrollo de cultivos, constituyen una herramienta útil para estimar el impacto del clima sobre ellos. Esta herramienta sistémica integra los nuevos modelos dinámicos con datos de cultivares, edáficos y climáticos que incluye diferentes tipos de manejo. El DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) es de este tipo. Utilizando este tipo de modelos de cultivos se realizaron dos estudios de importancia para nuestro país. El primero de ellos define el impacto del cambio climático sobre la producción de cultivos de invierno en Uruguay y Argentina (Baethgen y Magrin, 1995). En términos generales plantea que los rendimientos de los cultivos en la región argentino - uruguaya son más afectados por las variaciones de temperatura que por las de precipitación. El estudio muestra que bajo condiciones de cambio climático, los rendimientos de cebada y trigo serán menores, de mayor variabilidad y con menor repuesta a la fertilización nitrogenada que bajo condiciones normales. Concluye que en siembras tardías, por adaptarse mejor al incremento de temperatura, los rendimientos del cultivar de cebada (Hordeum vulgare L.) utilizado en la región, que es de baja sensibilidad al fotoperíodo, superan a los del trigo (Triticum aestivum L.), cuyo cultivar es de mayor sensibilidad al fotoperíodo. En las condiciones térmicas señaladas, en siembras tempranas ocurre lo contrario, ya que los rendimientos de trigo se muestran mayores que los de cebada. Poco tiempo después, técnicos del Instituto de Clima y Agua, del INTA en Castelar, determinaron el probable impacto sobre los principales cultivos de la zona pampeana argentina utilizando los modelos CERES-Trigo, CERES-Maíz y CROPGRO para soja (Magrin et al., 1997). Encontraron que con un aumento en la concentración de CO2 hasta 550 ppm, es de esperar un generalizado incremento en los rendimientos de soja (Glycine max [L.] Merr) del orden de 20,7%, así como un decrecimiento en los correspondientes a maíz (Zea mays L.) del orden de 16,5%. Con respecto al trigo (Triticum aestivum) se ha encontrado un incremento en las zonas oeste y sur de la región y un decrecimiento en el sector norte, lo que daría como resultado general un crecimiento de 3,6% respecto de las condiciones actuales. Los mayores rendimientos encontrados en soja se explicarían por un crecimiento en la temperatura durante el estado de desarrollo de vainas, con un consecuente incremento en el número de granos por vaina, mientras que la reducción de maíz se daría por un acortamiento del ciclo especialmente en la etapa reproductiva y una consecuente reducción en el peso de granos. La proyectada variación de rendimiento en trigo se debería al efecto de la temperatura. Se espera un crecimiento cuando la temperatura diaria no supere los 18º C y un decrecimiento cuando este nivel sea superado. Sin dejar de reconocer la eficiencia y la utilidad de los modelos físico-matemáticos y los ahora biológicos, debe entenderse que aun considerando el más complejo de los modelos de análisis, éste constituye sólo una interpretación simplificada de la compleja interacción de los procesos físicos y biológicos que se dan en el sistema tierra-atmósfera-océanos (Jones y Wigley, 1990). Por lo tanto los ejemplos de efectos observados en la naturaleza son de gran importancia como así también las experimentaciones locales o regionales pueden dar pistas relativamente confiables. La combinación de esos tres tipos de información siempre puede asegurar mejor las predicciones realizadas. El conocimiento del comportamiento de los gases con efecto invernáculo es una herramienta también muy útil para predecir el devenir de una comunidad o formación vegetal, cultivada o natural. Gases del efecto invernáculo Los principales gases que intervienen en el efecto invernadero son el CO2, el CH4, el NO2, el O3, los clorofluorcarbonados y el vapor de agua. Todos están liberados en parte por la actividad humana: Dióxido de carbono (CO2), se genera por la combustión de recursos fósiles tales como petróleo y sus derivados, por la combustión de la madera y en las erupciones volcánicas. Se considera que su concentración se ha incrementado un 35% desde 1860. Metano (CH4), se produce por la descomposición bacteriana de la digestión intestinal del ganado vacuno, y en los arrozales bajo riego por inundación. También en la quema de madera. AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2005 - 2007 | 390

Óxido nitroso (NO2), llega a la atmósfera producto de la combustión de algunos combustibles fósiles, y por el aporte realizado por el hombre con la contaminación de fertilizantes nitrogenados. Ozono (O3), gas que en la estratosfera es un protector de la radiación ultravioleta, pero cuando aparece a niveles cercanos a la superficie de la tierra, colabora eficientemente en el efecto invernadero. Es un desecho de la combustión de energéticos fósiles. Clorofluorcarbonados, son utilizados como refrigerantes, solventes de limpieza y materia prima para fabricar hule espuma. A su papel en el efecto invernáculo, se le atribuye además un efecto destructor sobre la capa de ozono. Vapor de agua , proveniente de la evaporación del suelo, superficies libres de agua, y la transpiración de plantas y animales. Respuesta de la vegetación a altos niveles de CO2 atmosférico : interacciones con la temperatura En los últimos años, frente a la falta de conocimientos respecto al impacto posible en las plantas del cambio climático actual, muchos estudios fueron realizados para conocer mejor esas respuestas, tanto en especies de uso agrícola como forestal. Hoy en día, la información existente sugiere que cambios en la concentración de CO2 podrían afectar procesos tan variados como interacciones planta-herbívoro, descomposición y ciclos de nutrientes, distribuciones locales y geográficas de especies animales y vegetales (macro y microscópicos), tipos de comunidades y productividad de los ecosistemas (Hogan et al., 1991). Recientes datos concernientes al impacto del CO2 atmosférico sobre la fotosíntesis demostraron que aumentos en los niveles de CO2 provocan el incremento en la eficiencia del uso del agua, definida como la relación entre el peso de materia seca producida por cantidad de agua transpirada (Teramura et al., 1990; Hogan et al., 1991). Los mecanismos por los que se causa este efecto se refieren a cambios en la conductividad estomática, en la asimilación y en la respiración. También los trabajos de investigación realizados encontraron importantes interacciones entre la concentración de CO2 y la temperatura del aire con relaciones variables (positivas y negativas) sobre diferentes aspectos fenológicos y fisiológicos de vegetales. De manera general, las especies C-4 (maíz, caña de azúcar, arroz y la mayoría de las monocotiledóneas) tienen un mejor desarrollo en ambientes con alta temperatura y radiación que las especies C-3 (alfalfa, soja y la mayoría de las dicotiledóneas) para un mismo nivel de CO2 (Salisbury y Ross, 1992). Pero las especies C-3 pueden manifestar una mayor tasa de crecimiento en altos niveles de CO2 atmosférico que las C-4, sobre todo si el aumento de CO2 se acompaña con un incremento de la radiación (dentro de los límites específicos). Algunas especies C-4 están saturadas por el contenido actual de CO2 de la atmósfera (Edwards et al., 1983 citado por Salisbury y Ross, 1992). Pero las C-3 estarán más afectadas que las C-4 por el aumento de la temperatura y de la sequía, y su influencia en la fotorespiración. Es un hecho interesante a notar considerando que algunos árboles y arbustos son C-4 y que algunas especies vegetales de uso agrícola son C-3 (Salisbury y Ross, 1992). En esta tendencia general, cada especie tiene sus límites y también existen excepciones. En plantas tropicales (géneros Acacia, Ficus, Manihot, Paspalum, Piper, Tabebuia, Trichospermum, Cecropia, Myriocarpa, Abelmoschus, Digitaria, entre otros), los datos de estudios de laboratorio y efecto invernáculo, indican que la fotosíntesis y la eficiencia de uso del agua de suelo se incrementan con el incremento del CO2. En general, se observa una interacción positiva especialmente en el aspecto térmico, ya que con elevadas concentraciones de CO2 atmosférico se incrementa la tolerancia de las plantas al estrés (temperaturas altas y bajas, reducido contenido de agua del suelo y fotoinhibición). Existen sin embargo numerosas excepciones a esta regla general, en las que se encuentra una relación negativa. En el norte de Québec, Canadá, Picea mariana Mill. (B.S.P.) es la única especie vegetal que establece el límite de los árboles. Entre los anillos de crecimiento anual de esos árboles se manifiestan algunos llamados anillos pálidos que sirven para diagnosticar estaciones de crecimiento más fríos (Delwaide et al., 1991), y que son utilizados para reconstruir situaciones paleoclimatológicas. En el período más frío del siglo XX se ha detectado un aumento de la frecuencia de anillos pálidos y en los últimos 30 años una marcada disminución de esta frecuencia. Un trabajo reciente (Pitre, 1999) sugiere que la formación de esos anillos sería causada por una disminución de la actividad AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2005 - 2007 | 391

fotosintética que limita la cantidad de carbono disponible para la formación completa de las células. En efecto, anillos pálidos también se formaron en los años de sequía o cuando existió una defoliación producida por insectos. Por lo tanto la disminución reciente de la frecuencia de anillos pálidos, puede deberse a un aumento de la temperatura (que es el factor limitante del crecimiento en el límite septentrional de los árboles), pero también al aumento de la concentración de CO2 observada. Existen ejemplos que demuestran esta situación como es el caso de Digitaria decumbens Stent. que a temperaturas menores de 10º C reducen seriamente el crecimiento. Aparentemente la translocación de carbohidratos es inhibida por bajas temperaturas por lo que acumula almidón en los cloroplastos, afectando la fotosíntesis. Sin embargo Potvin (1985) encontró que a mayores concentraciones de CO2 disminuye esta alteración en el transporte de carbohidratos. Si bien se conoce que el nivel de la respiración durante la noche resulta proporcional a la temperatura, se encontró en experiencias de ambiente controlado para Tabebuia rosae (Vertol.) DC (Gráfico 3), que esa relación es menor con altos valores de concentración de CO2 que el que se produjo en condiciones naturales (Ziska et al., 1991).

Gráfico 3. Efecto de la concentración de CO2 y la temperatura sobre la respiración de Tabebuia rosae (Redibujado de Ziska et al., 1991).

Para la okra (Abelmoschus esculentur L., Malváceas) especie sensible a bajas temperaturas del aire, se ha determinado una positiva interacción entre temperatura y concentración de CO2. A elevados niveles de CO2, la especie crece en forma óptima en altas temperaturas (32º C durante el día y 26º C durante la noche), mientras que en bajas temperaturas en las que la okra no sobrevive en las circunstancias actuales de CO2, mejora notablemente su nivel de supervivencia, crecimiento y desarrollo. (Gráfico 4). Puede deducirse de esta experiencia que los altos niveles de CO2 alivian el estrés por bajas temperaturas, por lo que especies tropicales de tierras bajas podrán incrementar su distribución hacia zonas de mayor altitud y menores temperaturas.

Gráfico 4. Efecto del CO2 atmosférico y de la temperatura sobre el crecimiento y fructificación de Okra. (Redibujado de Hogan et al, 1991).

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Numerosas mediciones de fotosíntesis y crecimiento se realizaron en naranjo agrio (Citrus aurantium L.) en ambiente normal y enriquecido de CO2 (650 microlitros/litro o cm3/m3), observándose que las plantas en el ambiente enriquecido de CO2 han secuestrado 2,8 veces más carbono que las del ambiente normal. Ésto, expresado como área de tallo a 45 cm de altura, resulta en una sección que con CO2 incrementado casi duplica (30 cm2 contra 16 cm2) el correspondiente al tratamiento normal (Idso y Kimball, 1991). En naranjo dulce (Citrus sinensis L.) en cambio, elevadas concentraciones de CO2 afectan su crecimiento y desarrollo a temperaturas menores que las óptimas, ya que se encontró que en esas condiciones térmicas, incrementando el CO2 a 800 cm3/m3 antes de la antesis, la caída de frutos se incrementa notablemente. Kriedemann et al. (1976), determinaron similar reacción para árboles tropicales como papaya (Carica papaya L.) y palta (Persea americana Mill.). Colocando plantas a temperaturas de 37º C- 40º C durante 6 meses, observaron que mientras a niveles normales de CO2 entraban en senescencia temprana o morían, con muy altos contenidos de CO2 ( 1200 cm3/m3) lograban sobrevivir. También trigo (Triticum aestivum), arroz (Oryza sativa L.) y soja (Glicine max), fueron estudiadas en un experimento en invernáculo para determinar si el incremento del CO2 induce incrementos en biomasa, fotosíntesis y rendimiento, y en qué medida el aumento de radiación ultravioleta afecta esas respuestas (Teramura et al., 1990). Los tratamientos fueron: a) plantas sometidas a ambientes con CO2 y radiación ultravioleta en niveles normales ; b) plantas sometidas a ese ambiente pero enriquecido de CO2 en 650 cm3/m3 ; c) plantas en ambientes normales con incremento de radiación ultravioleta correspondiente a una depleción del 10% del ozono en el ecuador ; y d) plantas sometidas a efectos combinados de CO2 y radiación ultravioleta incrementados. Los resultados que se incluyen en el Cuadro 1, muestran que los rendimientos, la biomasa total, la fotosíntesis y la eficiencia de uso del agua aumentan notablemente con el CO2. Cuando se combina la radiación ultravioleta, los rendimientos no se incrementan con respecto al control en peso de semillas (trigo y arroz) o biomasa total (arroz), salvo el caso de la soja donde el elevado rendimiento observado con el CO2 se mantiene o aumenta. Con ambos elementos elevados se observa que el notable aumento provocado con el CO2 disminuye en trigo y arroz. En las 3 especies, la fotosíntesis y la eficiencia en el uso del agua aumenta con el crecimiento de CO2 y de UV-B. Cuadro 1. Rendimiento de semilla y biomasa total (gramos por planta), fotosíntesis (mmol m-2 s ) y eficiencia de uso del agua (EUA en mmol mmol -1) para trigo, arroz y soja en ambientes con elevados niveles de CO2 y radiación UV–B. -1

Valores medios con la misma letra no muestran diferencias significativas al nivel del 5% en el test de Student-Newman-Keuls

Para el caso específico del arroz, otros estudios confirmaron el aumento de los rendimientos de grano/ha con el incremento de la concentración de CO2. Sin embargo cuando los estudios de la especie incorporaron a la elevación del CO2 la variable temperatura del aire, los rindes mostraron una importante declinación, del orden de las 1,5 tn/ha con 5º C de incremento de temperatura del aire (Gráfico 5). Ese decrecimiento aparece más marcado (3-4 tn/ha de disminución), cuando el manejo del cultivo se hace con fuertes agregados de fertilización nitrogenada y de agua de riego (Singh y Padilla, 1993). Cuanto más aumenta la temperatura, los rendimientos disminuyen alcanzando valores similares a los obtenidos con bajos niveles de CO2 y de N2. Los resultados demuestran que aun AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2005 - 2007 | 393

cuando los aportes de CO2, N2 y agua potencian los rindes del arroz, éstos se verán enmascarados si la temperatura aumenta en valores de importancia.

Gráfico 5. Variación del rendimiento de granos de arroz por hectárea en función de la concentración de CO2, el incremento de la temperatura del aire y de la fertlización nitrogenada. (Redibujado de Singh y Padilla, 1993).

Lo arriba expuesto muestra lo complejo del problema cuya realidad supera la capacidad del hombre para investigar. Aun cuando puede parecer que en determinadas circunstancias el crecimiento del CO2 puede incrementar los rendimientos cuantitativos, debe tenerse en cuenta que las experiencias comentadas no analizan los efectos cualitativos, ya que se estima que el crecimiento rápido de las plantas puede producir una disminución de la calidad del alimento. El efecto directo se observa no solamente sobre el hombre sino también sobre el equilibrio de los ecosistemas vecinos por su efecto sobre animales, insectos y microorganismos (Vitousek et al., 1997). Por lo tanto es necesario disminuir la tendencia actual de crecimiento del CO2 atmosférico. Capacidad de los ecosistemas para fijar el CO2 Un estudio de Hugate et al. (1997) muestra el límite de las plantas para fijar el CO2. A concentraciones altas de CO2 un campo de pastoreo aumentó la fijación de carbono, pero se incrementó más aún el desdoblamiento del carbono incorporándose rápidamente al suelo y al ciclo del carbono bajo la tierra. De esa manera las mediciones de fijación de carbono por la fotosíntesis dan resultados mucho más altos que el contenido de carbono almacenado en el ecosistema. El destino del carbono reciclado depende del manejo y del ambiente donde crecen las plantas. En agricultura, cuando se labra el suelo, la materia orgánica se pone en contacto con el aire oxidándose y liberando CO2. Considerando que la mayor parte del carbono fijado por las plantas se encuentra en el suelo, podemos sospechar que una gran parte de este carbono vuelve de nuevo al aire cada año. Por lo tanto, en agricultura, la capacidad de las plantas para disminuir el contenido de CO2 atmosférico es limitada por las necesidades de labranza. En el bosque, el carbono reciclado en el suelo es captado por las ectomicorrizas que comunican un árbol con otro y de una especie a otra. Ellas distribuyen el carbono entre los individuos con una relación de necesidad. Una planta que carece de agua o luz para realizar la fotosíntesis de manera eficiente para la fijación de carbono necesario a su crecimiento, podrá beneficiarse del carbono reciclado por una planta vecina que fija más carbono, gracias a la red de micorrizas que une las plantas (Simard et al., 1997). Como en la actividad forestal normalmente no se realizan movimientos de suelo como en agricultura, podemos pensar que una gran parte del carbono fijado por una población se encuentra en la biomasa del ecosistema. Pero no se entiende bien todavía la respuesta debajo del suelo de ecosistemas intactos a las concentraciones elevadas en CO2. El bosque se manifiesta como una mejor solución que la agricultura para la disminución a corto plazo del carbono atmosférico, ya que el bosque tiene una biomasa mucho mayor que los campos de uso agrícola. Sin embargo, ninguno por separado, ni la suma de los dos incluyendo la fijación con el flujo océano-atmósfera, pueden alcanzar cantidades similares de carbono que la que se libera hoy en día por la combustión fósil (Vitousek et al., 1997). Por lo tanto, todas las acciones que se AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2005 - 2007 | 394

pueden emprender tienen sus límites y no permiten revertir la situación para volver a un nivel de CO2 más bajo. Por ello las predicciones son que el nivel de CO2 seguirá subiendo y en efecto, es lo que se observa hasta hoy (Shindell, 2001 ; Shindell et al., 2001). Lo realmente posible y trascendente es disminuir la tasa de crecimiento del CO2 en la atmósfera. A un ritmo de cambio más bajo, se considera que la mayoría de las especies podrán evolucionar de una manera más eficaz frente al cambio del medio ambiente y adaptarse mejor a nuevas condiciones de vida. En ello habrá que dedicar todo el esfuerzo. Cuando se piensa en los caminos, generalmente sólo se proponen normas para limitar la emisión de CO2, CH4 y N2O desde las ciudades y fábricas, olvidando que la actividad agrícola aporta más de un 5% del total. Las principales fuentes de emisión del medio rural son la utilización de combustibles fósiles para la maquinaria, y la oxidación de la materia orgánica de los suelos debido a la labranza. Ambos aspectos pueden controlarse incentivando la labranza mínima o labranza cero y, paralelamente, los países deberían ajustar los métodos de obtención de combustible líquido de la biomasa vegetal. Políticos y estadistas deberían iniciar una tarea seria y responsable en este sentido. Influencias de nivel regional Especial atención debe darse a la consecuencia del efecto invernadero sobre el agua dulce, de gran importancia económica y regulador de los climas. Hoy en día más de la mitad de los ríos de la tierra están regulados por el hombre. Un gran porcentaje de ella se usa para la agricultura. Por la manipulación del agua de los cursos naturales, se calcula que el 6% es evaporada. La alteración del ciclo hídrológico puede provocar un cambio regional del clima; la irrigación y el incremento de la temperatura aumentaría la humedad atmosférica y las precipitaciones en las regiones áridas, mientras que como contrapartida la deforestación aumenta el albedo y en consecuencia la temperatura y la sequía. La mayor intensidad de las precipitaciones aparentemente presente, cuando se produce junto a la deforestación, genera serios problemas de erosión hídrica lo que afecta el suelo limitando gravemente el establecimiento de las plantas y produciendo una disminución de la calidad del agua de ríos con todas sus consecuencias sobre la vida acuática, animal y humana. Con el crecimiento de las poblaciones podrían subvenir conflictos en razón de la disminución de la calidad y de la disponibilidad del agua. En el futuro una reserva adecuada de agua potable se transformará en un dispositivo de seguridad para los países (Vitousek et al., 1997). El ciclo hidrológico en Tucumán muestra un verano húmedo donde el agua de lluvia es abundante, tanto que el arroz se puede cultivar sin ninguna irrigación. Al contrario, el invierno es un período muy seco durante el cual la mayor cantidad del agua que reciben los ríos proviene de las lluvias y de la neblina. En la zona de bosque y selva montana de la provincia, cuyas precipitaciones son de gran importancia en la recarga de los acuíferos, el agua proveniente de la neblina alcanza en invierno valores muy superiores a las precipitaciones en ese período. Para la localidad de San Javier (1350 m de altura) se ha medido en el período julio de 1993 – junio de 1994, un total de 1656 mm, de los que 483 (29%) correspondieron a neblina como fuente. Los valores correspondientes al invierno fueron de 565 mm de los que el 62% (349,8mm) fueron de neblina (Hunzinger, 1995). Debe entenderse que la neblina, si bien está formada por muy pequeñas gotas de agua, no es una precipitación si no una sobrecarga de humedad en el aire, que comúnmente no llega sola al suelo. Es imprescindible su contacto con los árboles lo que permite el choque y deslizamiento de las gotas a lo largo del tallo para llegar al suelo. Por lo tanto el invierno regional sin árboles, puede desencadenar una importante alteración del balance hidrológico local (Cuadro 2). Cuadro 2. Precipitación horizontal y lluvias en el período julio de 1993 a junio de 1994 en la localidad de San Javier, Tucumán ( 1350 m.s.n.m.). Tomado de Hunzinger, 1995.

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La intensidad de la radiación solar: un indicador de desequilibrio? En la provincia los datos agrometeorológicos continuos disponibles provienen de dos estaciones agrometeorológicas, una de la provincia (Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres) y la otra nacional (INTA Famaillá). Del análisis estadístico de las series de datos de cada una de las estaciones mencionadas se destacan los resultados correspondientes a la evaluación de la radiación solar global (cal/cm2/día) que muestran una significativa tendencia creciente (Gráfico 6) de 1978 a 1998 (Villegas, et al., 1999). Ello podría provocar inviernos más secos y veranos más húmedos como consecuencia de una evaporación importante durante la primera parte del verano, como así también el incremento de los valores de evapotranspiración potencial a los fines de la planificación. En este caso, con los cambios climáticos anticipados, es necesario preocuparse sobre la situación de las reservas de agua potable en la región y de los ecosistemas secos que hay en la provincia.

Gráfico 6 . Tendencia de los valores de radiación solar global en INTA Famaillá. Tomado de Villegas et al, 1999.

Los autores del trabajo citado aclaran que, por razones no precisadas, los instrumentos utilizados en las dos estaciones agrometeorológicas, no tuvieron las necesarias calibraciones, ni entre ellos, ni con instrumentos patrones de otras estaciones del país por lo que, aun cuando los datos parecen tener correspondencia y similitud, hay que tomar esos resultados con precauciones. La calibración de los instrumentos es una condición de base para permitir certeza de los trabajos de climatología. El cambio climático actual tiene en algunas regiones de la tierra graves consecuencias sobre la salud del hombre y Tucumán no puede escapar a esa realidad. Muchas veces los ecosistemas con una gran biodiversidad muestran una mejor respuesta al impacto humano y los efectos sobre ellos son regulados (Chapin et al., 1997). Como Tucumán tiene una gran variedad de ecosistemas con áreas húmedas y otras áridas, se podrían observar muchos cambios. Los gobiernos deberían empezar ahora una rutina de calibración de los instrumentos de esas estaciones y paralelamente la instalación de nuevas estaciones de observación, para posibilitar un mejor futuro a la provincia a través de la planificación del uso y conservación de sus recursos naturales. BIBLIOGRAFÍA Baethgen, W. E. y Magrín G. O.1995. Climate Change and Agriculture: Analysis of Potential Impacts. ASA Special Publication nº 59. Chapin III, F.S., Walker, B.H., Hobbs, R.J., Hooper, D.U., Lawton, J.H., Sala, O.E. y Tilman, D. 1997. Biotic control over functionning of ecosystems. Science, 277: 500-504. Crane, A.J. 1985. Possible effects of rising CO2 on climate. Plant, Cell and Environment, 8 : 371-379. Delwaide, A., Filion, L. Y Payette, S. 1991. Spatial distribution of light rings in subarctic black spruce, Quebec. Canadian Journal of Forest Research, 21: 1828-1832. FAO. 1992. Forest Resources Assessment 1990.Tropical Countries, Forestry papers 124, Rome Italy. 101 p. García, D. E. 2000. Aménagement sylvicole dans les trouées formées après coupe dans la forêt feuillue de la région Atlantide du Honduras. 96 p. Hogan, K.P., Smith, A.P. y Ziska, L.H. 1991. Potential effects of elevated CO2 and changes in temperature on tropical plants. Plant, Cell and Environment, 14 : 763-778. Hugate, B.A., Holland, E.A., Jackson, R.B., Chappin III, F.S., Mooney, H.A. and Field, C.B. 1997. The fate of carbon in grasslands under carbon dioxide enrichment. Nature 388 (6642): 576-579. AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2005 - 2007 | 396

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