lunes, 27 de enero de 2020

Especies forestales, consumo de agua y su relación con el tipo de suelo en Chile

Existe una gran preocupación, por los diferentes sectores productivos en el mundo, dado a los efectos del cambio climático, sobre los recursos naturales y la limitación de la disponibilidad de agua en el futuro, debido a la disminución de las precipitaciones, que según proyecciones del departamento de geofísica de la universidad de Chile, se reducirán hasta en un 50% en la zona centro- sur de nuestro país (Garreaud 2011). Las principales fuentes de agua dulce que existen, se limitan al 2,5% del total del agua en el planeta, del cual sólo el 0,5 % no está congelado y corresponde a acuíferos, precipitaciones, lagos naturales, reservorios y ríos (corma 2015).

Las plantaciones forestales en el país, corresponden al tercer sector productivo, luego de la minería y la pesca, con una superficie plantada de 2.424.722 hectáreas, que representa el 3,2% de la superficie total nacional (Infor 2015). Por ello es de gran preocupación, el efecto de las plantaciones, sobre el recurso hídrico y la posible disminución, que pueden ejercer sobre las masas de agua, correspondientes a escorrentías en las cuencas hidrográficas, debido principalmente al potencial consumo de agua.

Las principales especies establecidas en el país, corresponden a Pinus radiata (59%), Eucalyptus globulus (23%) y E. nitens (10%), cultivadas por poseer cortos periodos de rotación y altas tasas de crecimiento. En la literatura, se reporta que P. radiata, produce 1.25m3 (Bren et al 2011) de madera por mega litro de agua (1 ML= 10e6 litros), mientras que las especies del género Eucalyptus, entre 1 a 5 m3 /ML (white et al 2009). Por otro lado, un informe de la Corma del 2015, indica que para producir 2 gramos de biomasa, se necesita 1 litro de agua en Eucaliptus, mientras que para pino, se genera 1 gramo de biomasa por litro.

El consumo de agua, por parte de las especies forestales, es menor si se compara con lo que consume la agricultura. La actividad Agrícola, es responsable del uso del 87% del total de agua fresca ocupada a nivel mundial. Como ejemplo, es posible encontrar referencias en la literatura, que indican que se necesitan 2500 a 5000 litros de agua para producir 1 kilogramo de arroz, para contrarrestar perdidas por evapo-transpiración, percolación e infiltración (Dvorak 2012). En la tabla 1 se compara el consumo de agua en especies agrícolas, versus Eucalyptus sp.

Tabla 1. Eficiencia de uso de agua, respecto a la biomasa total, en diferentes cultivos en Australia, según Dvorak 2012.



Uso de Agua por
biomasa total
Litros Por
Kilogramo
Algodón/café/plátano 3200
Girasol 2400
Arveja 2000
Arroz con cáscara 2000
Haba 1714
Caupí 1667
Soja 1430
Papas 1000
Sorgo 1000
Eucaliptus 785
mijo africano 592




Las especies forestales se encuentran establecidas en nuestro país, según la capacidad de los sitios para proveer de agua, nutrientes y otros factores edafoclimaticos, propicios para el crecimiento. Schlatter y Gerding (1995), han propuesto un sistema de clasificación, para determinar los principales factores, que inciden en el vigor de los árboles que se ven afectados principalmente por: macroclima, clima local, características y propiedades físicas y quimico-nutritivas del suelo.

Chile se divide en 6 regiones macroclimáticas pincipalmente (Schlatter e Hidalgo 1982), estas se caracterizan por el patrón de precipitaciones y las temperaturas que predominan durante el año (figura 1). En este contexto, es posible establecer que las variaciones en las precipitaciones y temperatura, permiten determinar que las mejores regiones para el establecimiento de plantaciones forestales, son las identificadas con los números 3 y 4 de esta clasificación. Sin embargo, en nuestro país existen diferencias establecidas por las condiciones orográficas, desde este a oeste, que también influyen en la disponibilidad hídrica y la presencia de microclimas. Por ello, dentro de cada región, se establecen diferentes distritos, considerando que el litoral, la cordillera de la costa, el valle, la precordillera y cordillera de los andes, poseen características diferentes. Se estima que cada 400 metros de altura, hay un descenso de temperatura de 2 º Celsius, además de un aumento de precipitación de 500mm en el promedio anual.





Figura 1 Mapa físico de Chile con la delimitación de las 6 regiones macroclimáticas. Se incluye un registro de las precipitaciones y temperatura de un año (2012) segun sitio: http://es.climate-data.org/location/2060/(adaptación realizada a partir del mapa publicado por Schlatter y Gerding en 1995)

Dentro de la misma región macro-climática, aún es posible ver diferencias en sentido latitudinal (existe una diferenciación pluviométrica y de temperaturas de norte a sur dentro de la región). Por ello, también se establece una subdivisión en distritos de crecimiento en este sentido.

Por otro lado, también es importante tomar en consideración, las características del suelo en el establecimiento de las plantaciones. Según Gerding (1991), los suelos pueden ser clasificados en : Arenales y dunas (A), Cenizas volcánicas holocénicas (C), Rojo arcilloso o volcánicos más antiguos(R), derivados de rocas metamórficas antíguas (M) y derivados de sedimentos marinos (S).

Cada uno con sus propiedades especiales, dentro de esta clasificación, se pueden identificar una serie de limitantes, para el desarrollo de plantaciones forestales, que inciden finalmente en la capacidad de los sitios para producir madera (Schlatter 2008).

Es conocido también, que la capacidad de captación de nutrientes, es un factor importante, en cuanto a la eficiencia de uso de agua y tolerancia a sequía, es por ello que un manejo integrado, que contempla suministración de fertilizaciones y control de la densidad de plantaciones, puede favorecer el mantenimiento de los niveles de producción, en especies forestales, ante eventos de sequía (White et al 2014)

Es importante valorar el establecimiento de plantaciones forestales, en distintos tipos de suelo, que la agricultura no puede ocupar, dado a la imposibilidad de generar rendimientos rentables.

Según un estudio de Bonelli y Schlatter (1995), el tipo de suelo rojo arcilloso, posee una alta variación en cuanto a profundidad (15 a 150cm), capacidad de agua aprovechable (20-140mm, profundidad arraigable y drenaje interno, de muy lento a moderado. Dentro de este tipo de suelos, existe una sub-clasificación, denominada de “Hondonadas”, que corresponde a suelos de baja productividad. Sin embargo, aún en este tipo de suelo, es posible establecer plantaciones (con bajos rendimientos o limitado a especies tolerantes a estrés hídrico), pero que establecen claramente la diferencia con la agricultura, donde no existe posibilidad alguna de establecer cultivos.

Para obtener las retribuciones económicas y productivas, es necesario considerar, las características del sitio, relacionadas en primer lugar, a las condiciones climáticas, en segundo lugar a las propiedades físicas y químico – nutritivas, que determinan finalmente la capacidad de las especies para soportar eventos de estrés hídrico.
Figura 2. Dosel de Eucalyptus globulus establecido en la zona costera de Concepción

Relacionando el tipo de suelo, con el uso de agua en plantaciones forestales, es posible determinar, que la importancia del recurso hídrico, radica no solo en el agua que pueda ser ocupada para consumo humano (6% del total de agua dulce disponible en el país), también es importante considerar, cuánta agua se utiliza para la producción de cultivos agrícolas (73%).

El efecto de las plantaciones forestales, sobre los caudales de cuencas hidrográficas, sólo será significativamente distinto a una pradera, cuando la superficie de las laderas, es menor a 2000 ha., sin embargo una plantación de rápido crecimiento, no es diferente a un bosque nativo, en cuanto a la disminución en e caudal de escorrentías (corma 2015).

Es necesario considerar también, el hecho que las plantaciones agrícolas, no pueden ser establecidas en sitios de baja calidad nutricional, y la tecnificación de los cultivos, no permite realizar plantaciones en sitios forestales. Actualmente, se realizan distintas iniciativas, que tratan de emplear nuevos sitios de bajo rendimiento, con largos periodos de escasez hídrica, mediante la introducción de nuevas especies forestales, como por ejemplo E. camaldulensis, que proviene de regiones áridas de Australia.

Respecto a la actividad productiva, relacionada al sector forestal, es posible indicar, que es necesario tomar conciencia, de que el recurso hídrico es de vital importancia, y en el futuro, la mega sequía por la que atraviesa nuestro país, dentro de muy poco tiempo, tendrá un impacto significativo en los rendimientos y la calidad de los productos.

Es por este motivo, que se deben hacer esfuerzos importantes, para generar variedades con mayor eficiencia del recurso hídrico, es decir, que puedan producir una mayor cantidad de madera, con una menor demanda de agua. Además, también se debe tomar en consideración, obtener variedades, con mayor nivel de tolerancia a la sequía, altas temperaturas extremas y estrés biótico, puesto que son las principales tensiones ambientales, que impactarán a las plantaciones, en el mediano plazo, tomando como referencia, los efectos del cambio climático en nuestro país.

En este sentido, la biotecnología vegetal es imprescindible, para apoyar el desarrollo de los programas de mejoramiento genético en Chile, dado a que durante la última década, el desarrollo de las nuevas plataformas de secuenciación de ADN, permiten elaborar nuevas herramientas, como por ejemplo, marcadores moleculares, para la selección asistida de variedades de mayor tolerancia al estrés, y de este modo contribuir y asegurar el futuro del recurso, ante el cambio climático proyectado.



Referencias

Dvorak, W. S. (2012). Water use in plantations of eucalypts and pines: a discussion paper from a tree breeding perspective. International Forestry Review, 14(1), 110-119.

Bren, l., Elms, S. and Costenaro, J. (2011). How Much Water Is Needed to Produce a Cubic Metre of Radiata Pine Log? Australian Forestry, Vol. 74, No. 2, June 2011:108–111.

Bonelli C. Schlatter, C. B. J. (1995). Caracterización de suelos rojo arcillosos de la zona Centro-Sur de Chile. Bosque, 16(2), 21-37.

Corma. (2015). El agua y las plantaciones forestales, aporte al conocimiento de la gestión sustentable. Disponible en http:www.corma.cl.

Infor 2015. Anuario Forestal. Chilean statistical yearbook of forestry. Boletín estadístico N° 150. Disponible en http://wef.infor.cl/publicaciones/anuario/2015/Anuario2015.pdf

Schlatter, J. E., & Gerding, V. (1995). Método de clasificación de sitios para la producción forestal, ejemplo en Chile. Bosque, 16(2), 13-20.

Schlatter, J. & Uteau, D. 2008. estimacion de la calidad de sitio y reconocimiento de factores limmitantes del suelo a través de una clave. Simposio internacional: Suelos, nutrición y sitio forestal en un contexto de ordenamiento territorial. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Campus Isla Teja, 15 y 16 de marzo de 2013.

White, D. A., Crombie, D. S., Kinal, J., Battaglia, M., McGrath, J. F., Mendham, D. S., & Walker, S. N. (2009). Managing productivity and drought risk in Eucalyptus globulus plantations in south-western Australia. Forest Ecology and Management, 259(1), 33-44.

White, D. A., McGrath, J. F., Ryan, M. G., Battaglia, M., Mendham, D. S., Kinal, J., ... & Hunt, M. E. (2014). Managing for water-use efficient wood production in Eucalyptus globulus plantations. Forest Ecology and Management, 331, 272-280

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