Captación, conducción y cosecha de agua: el manejo prehispánico de cuencas

El conocimiento local prehispánico de las comunidades campesinas del Perú para el manejo del agua en el contexto del cambio climático global.

La cosecha de agua con las amunas peruanas. Identificación de las corrientes de agua subterránea utilizando semillas como trazadores

Reflexiones sobre el curso internacional de edafología apliciada sobre los suelos tropicales de México

Concluyó el curso internacional de edafología aplicada sobre los suelos tropicales de México y es hora de las reflexiones.

Comenzaremos por la importancia del trabajo de campo y el reconocimiento de la morfología del perfil de los suelos dominantes en la zona de karst de Quintana Roo donde la capacitación estuvo a cargo de la recién doctorada  Patricia Fragoso, ella hizo una tesis sobre la geografía de suelos del estado de Quintana Roo por la cual le otorgaron la mención honorifica y un premio nacional a la mejor tesis doctoral en el congreso de ciencias ambientales.

Los suelos de karst antiguamente denominadas Rendzinas ahora corresponden a Leptosoles, Calcisoles y Cambisoles, ambos con muy diversos calificadores primarios, además de Vertisoles, Gleysoles, Pheozems, Arenososles, Solonchaks y Regosoles. Sin duda, un mundo aparte como lo dicen por allí.

Los suelos de las planicies fluviales correspondió impartirla al Dr. David Palma López con más de 30 años de experiencia en los suelos del estado, dicha experiencia se refleja en los dos libros de   suelos del estado de Tabasco y las decenas de artículos científicos publicados, tanto en geografía y clasificación de suelos como en la fertilidad y manejo de los mismos. Allí vieron Acrisoles, Luvisoles y Gleysoles en zonas de cultivo.

Figura 1. El Dr Palma en acción antes de salir al campo

Los suelos tropicales de Chiapas fueron mostrados por la Dra Silvia Ramos directora del Centro de Gestión de Riesgos y Cambio climático de la UNICACH con más de 30 años de experiencia en los suelos tropicales de Chiapas. Con la Dra Ramos los alumnos vieron Andosoles y Acrisoles.

La geografía de suelos junto con la clasificación y la génesis han resurgido para entender los servicios ambientales de los suelos y así darles un manejo sustentable.

Figura 2. La Dra. Ramos en una entrevista con la Televisión local

En la siguiente parte del cursos los asistentes tuvieron la oportunidad de utilizar las herramientas tecnológicas de última generación, me refiero al software Clic-MD y ICC para el análisis agroclimático y las tendencias de cambio con indicadores de cambio climático; al software S&E para la evaluación de las funciones ambientales de los suelos; software Agriwater para el análisis de la calidad agrícola del agua de riego; y al manejo de apps como COS+ y la calculadora edáfica, productos desarrollados por skiu (http://www.actswithscience.com/moclic222/) para el trabajo de campo y/o para el análisis de miles de datos en segundos. Tecnología mexicana al servicio del ambiente.

Figura 3. La Dra Fragosos enseñando el uso de la Calculadora edáfica

La última parte correspondió al M en C. Alberto Pereira que habló sobre la planeación y uso del territorio. Cabe recalcar que el M en C. Pereira ha participado en numerosos planes de ordenamiento territorial y tiene amplia experiencia en el tema.

Los modelos de uso del territorio, son la parte técnica del uso del conocimiento edáfico. La parte final del estudio de los suelos debe ser la incorporación de este conocimiento en los planes de educación de los niveles básicos de los programas de educación formal, es decir, primaria, secundaria y preparatoria.

Figura 4. El M en C. Alberto Pereira en Acción

Esperamos que este sea el primero de muchos cursos internacionales de edafología aplicada sobre los suelos tropicales de México. Por el bien de las ciencias del suelo, del ambiente, de la gente y del país.

La agricultura en el estado de Yucatán: no más errores, no más planes fallidos

Hace algunos días se dio la noticia de un nuevo plan de impulso a la agricultura del estado de Yucatán, notas de prensa, declaración y fotos de los funcionarios. Todos muy contentos.

Sin embargo, yo viví en Yucatán, conozco Yucatán  y me percaté de que la mayoría de los proyectos de fomento a la agricultura, ya sean grandes o pequeños, han presentado un gran porcentaje de fracasos. Algunos memorables por la inversión económica, el plan agrícola en la década de los 90s, y luego en la década 2000-2010 los invernaderos en los tiempos el sur del estado en años más recientes.

Quiero pensar que muchos de esos planes agrícolas fueron bien intencionados, incluso contaron con la participación de técnicos extranjeros con la intención de utilizar la mejor tecnología en pos de un desarrollo agrícola exitoso. Sin embargo, en el caso de Yucatán eso es una desventaja, porque Yucatán es un territorio kárstico con suelos someros de poca profundidad (Leptosoles)  muy particular, muy diferente al centro del país, muy diferente a las grandes planicies de EEUU y por supuesto muy diferente al territorio Israelita. Un investigador norteamericano decía que Yucatán es un mundo aparte y eso es verdad.

Tanto fracaso agrícola fue la motivación para trabajar en investigación sobre suelos, agua y clima, con la premisa de que además de conocer el cultivo, la planta se debe conocer su entorno físico, el suelo en el que se siembra, el agua con la que se riega y el clima en el que se desarrolla. Entendiendo estos temas se comprende el porqué de los fracasos agrícolas en las tierras del mayab.

Cabe decir que en aquellos tiempos no había la precisión espacial en el conocimiento del medio físico (Clima, relieve, suelos, agua) y que eso influyó en los errores de la planeación. Esto es muy importante porque en Yucatán hay falsas premisas: el terreno es plano, no hay suelo, el agua es de buena calidad  y el clima es bueno para la agricultura y no, no, no es así.

·         Yucatán no es plano

·         Yucatán si tiene suelos y además una diversidad edáfica importante

·         Yucatán tiene acuíferos con agua de buena, regular y mala calidad agrícola

·         Yucatán tiene siete zonas agroclimaticas (Figura 1)

Además ahora hay doctores en ciencias formados en suelos (INIFAP, UADY, UNAM), geomorfología (INIFAP, UQROO, UNAM), calidad del agua (INIFAP, UADY, UMSNH, CINVESTAV, UNAM), agloclimatología (UMSNH, UNAM), agronomía (ITA, UADY, UACH),  agroecología (UADY) y Zootecnia (UADY) que pueden ayudar a hacer y desarrollar los planes de fomento a la agricultura.

Además se cuenta con software que permite el manejo de millones de datos en segundos, como; Cambio climático don datos mensuales (Clic-MD), Indicadores de cambio climático (CCI), Calidad agrícola del agua (Agriwater), evaluación de las funciones ambientales de los suelos (S&E).  

Cabe tener presente las siguientes cosas:

·         La selva maya tiene más de 200 plantas forrajeras  algunas de ellas podrían utilizarse en la ganadería porcina y bovina (Expertos en la UADY). Los sistemas silvo pastoriles son una opción de bajo impacto ambiental (Figura 2)

·         La milpa maya se ha mantenido por milenios, es un sistema muy complicado de entender para locales y para foráneos más aun (Silvia Terán como experta, UADY, UACH)

•       Hacer uso y aprovechar el conocimiento tradicional maya  

Ya no hay pretextos para fallar, para cometer errores, para el fracaso. Se cuenta con la información técnica, investigadores mexicanos debidamente preparados y herramientas de última generación. http://www.actswithscience.com/assofu-2/

Les deseo el mejor de los éxitos a mis hermanos yucatecos.

Bibliografía

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Indicadores de cambio climático un software para analizar millones de datos en segundos

El panel intergubernamental sobre el cambio climático definió los indicadores mediante los cuales se pueden identificar o encontrar las evidencias del cambio del clima. Unos son indicadores relacionado son la temperatura y otros relacionados con la precipitación pluvial.

Antes de entrar en el tema hay que definir dos términos, indicador e índices.
• Indice (del latín index) es un indicio o señal de algo. Puede tratarse de la expresión numérica de la relación entre dos cantidades o de indicadores.
• Indicador es un procedimiento que permite cuantificar o relaciona un fenómeno, sirve para “indicar” o sugerir la existencia de ciertas características del fenómeno en estudio, a menudo para registrar los cambios

Los indicadores de cambio climático tienen el objetivo de ser elementos matemáticos (índices) que se utilizan para identificar, register, conocer y hacer evidente el cambio climático para posteriormente relacionar dichos cambios con las respuestas de los organismos, con la producción agrícola, ganadera y forestal, con aspectos de salud y con los riesgos ambientales.

Los hay relacionados con las temperaturas extremas, tanto hacia arriba como hacia abajo:
Días secos consecutivos CDD; Días con hielo ID; Duración de los períodos fríos CSDI; Días de verano SU; Rango diurno de temperatura DTR; Noches fría TN10p; Días con helada FD; Noches cálidas TN90p; Estación de crecimiento GSL; Temperatura mínima extrema TNn; Temperatura mínima más alta TNx; Días frescos TX10p; Días calurosos TX90p; Temperatura máxima más baja TXn; Temperatura máxima extrema TXx; Duración de los períodos cálidos WSDI; Noches tropicales TR; y Días consecutivos mayores a 40°C DC40.

Los relacionados con los evento de precipitación pluvial extremos son:
Precipitación máxima en 5 días RX5Day; Índice simple de intensidad diaria SDII; Días húmedos consecutivos CWD; Precipitación total anual PRCPTOT; Días con lluvia mayor a 10mm R10mm; Días con lluvia mayor a 20mm R20mm; Días muy húmedos R95p; Días extremadamente húmedos R99p; Días con lluvia mayor a nn Rnnmm; y Precipitación máxima en 1 día RX1Day.

El software “Indicadores de cambio climático” es una herramienta para expertos y no expertos en climatología pero con interés en el clima como por ejemplo, geógrafos, biólogos agrónomos, forestales, zootecnistas, consultores ambientales, ingenieros, arquitectos y un amplio etcétera ya que es intuitivo y con ayuda de colores se va guiando al operario en la interpretación de las tendencias de cambio.

Los indicadores de cambio climático utilizando datos diarios nos dan los mismos resultados que el análisis de las tendencias de los elementos del clima pero además del tipo de daño o beneficio que traería el cambio climático, por ejemplo,  el cambio en las noches frías, noches cálidas, días frescos, días calurosos, índices simple de intensidad diaria y los días muy húmedos, entre otros.

De esta forma el software ICC es una herramienta informática que podrá ser de utilidad para detectar, dirección, magnitud y sentido del cambio climático utilizando datos diarios a nivel local y una vez detectado el cambio intentar correlacionarlo con la producción agrícola, con la migración de especies de fauna silvestre, con la productividad del ganado, con los posibles cambios en la fenología de las plantas, con aspectos de salud humana, con previsión de riesgos de desastre, con la dispersión de plagas, presencia de especies invasoras y demás procesos relacionados con el cambio climático.

Soil and Environment (S&E) un software para evaluar las funciones ambientales de los suelos

La degradación del suelo es una preocupación mundial tanto por la disminución de sus capacidad agrícola como por la pérdida de las funciones ambientales de los suelos. 

En muchos casos, los cambios de uso de suelo se realizan sin inferir los cambios en las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos ni los cambios que esto ocasiona en las funciones ambientales de los suelos. Estas son las razones de creación del software S&E.http://www.actswithscience.com/en/assofu-2/

Modelos aquí, allá y acullá

No se confunda estimado lector, no hablaré de mujeres guapas, ni de carros, ni de ropa, hablaré del uso de los modelo en la ciencia.

Hace algunos días en el ambiente académico en el que me desempeño escuche la frase “no me gustan los modelos” en referencia a un modelo matemático-espacial, la frase se me quedo en la mente y esa noche soñé con esos modelos.

Comenzaré con la definición de la palabra modelo, según la Real Academia de la Lengua (RAL) un modelo en ciencia, tecnología e innovación tiene varias acepciones: a) Representación en pequeño o simple de alguna cosa; b) Esquema teórico, generalmente en forma matemática, de un sistema o de una realidad compleja, que se elabora para facilitar su comprensión y estudio) y c) Objeto, aparato, construcción, etc., o conjunto de ellos realizados con arreglo a un mismo diseño.  Aquí en el etcétera pudieran caber los mapas.

Hay modelos que son aquellos que describen teóricamente un objeto o un proceso.  Los pronósticos del estado del tiempo por ejemplo. Son buenos o malos dependiendo de su precisión que es el resultado de su construcción y desarrollo o análisis.

Los modelos también se clasifican en: a) Heurístico, relacionado con las causas que originan el fenómeno en estudio; b) Empírico, se realizan con base en la experimentación y/u observación; c) Cualitativos, con base en datos y análisis matemático y que intentan detectar algún fenómeno de relación con otras variables o relaciones espaciales o temporales. Pueden ser estocásticos o aleatorios y deterministas

En otras palabras, un modelo es una expresión sencilla de una realidad compleja, se utiliza el proverbio: divide y vencerás, pero en el sentido de divide y entenderás. La humanidad los ha construido desde siempre.

Algunos ejemplos son:

En la química, en ese mundo atómico y subatómico que no vemos, usamos modelos verdaderamente sencillos a su máxima expresión, por ejemplo

H₂O +  NaCl  →  Na⁺  +  Cl^-  +  H₂O

Ecuación 1. Modelo de disolución del cloruro de sodio

Explicar la disolución de la sal es muy fácil con palabras comunes pero para comprender el fenómeno a nivel atómico y subatómico se requiere de un conocimiento extremadamente especializado; sin embargo, para ahorrarnos explicaciones que ni nos entendería en las escuelas de instrucción básica (primaria, secundaria, preparatoria, y en algunas licenciaturas) usamos ese modelo y lo damos por válido.

En biología un ejemplo precioso es el modelo de la fotosíntesis, por demás sencillo para explicarlo con el modelo de la ecuación 2.

6CO₂  +  H₂O  +   Luz   →  C₆ H₁₂ O₆+ 6O₂

Ecuación 2. Modelo de la fotosíntesis

También se puede explicar con imágenes (Figura 1) pero no lo explicaré a nivel atómico porque eso se habla solamente entre especialistas mayores de edad.

  Figura 1. El proceso de la fotosíntesis dentro de lo cloroplastos de las hojas

En Geografía sucede algo parecido, esa realidad compleja la simplificamos estudiando sus elementos (partes o componentes) para entender los procesos y entender las relaciones espaciales mediante mapas, esquemas o figuras y ecuaciones matemáticas.

En el caso de los suelos es de interés conocer su relación con la altitud porque de esa manera entenderemos mejor los procesos naturales de degradación y desarrollo de  suelos y esto puede ser aprovecha en bien de la conservación y el desarrollo (Figura 2).

Figura 2. Relación entre los suelos y el relieve, el concepto de catena

En Geografía de suelo es de primordial importancia conocer las relaciones de un cuerpo de suelo con sus vecinos y la superficie que ocupan porque lo que haga en uno podrá afectar al otro (Figura 3) y como ya inventaron eso de las funciones ambientales y ecológicas de los suelos pues más importante aún.

 

Figura 3. Relaciones espaciales entre suelos

Así como en ámbito de la moda hay esas mujeres extremadamente atractivas llamadas supermodelos, en geografía también hay esas o esos supermodelos, me refiero a los mapas de paisaje en los que se integran los elementos del medio físico (geoforma, roca, clima, suelo, cubierta de uso de suelo) para formar las unidades homogéneas. Esos supermodelos en geografía son de gran utilidad en el ordenamiento del territorio; sin embargo, son muy difíciles de realizar porque se requiere conocimiento experto de cada componente. Ya les hablaré en detalle de esos supermodelos en otra ocasión.

Concluiré diciendo que en las ciencias, nos gusten o no los modelos, estos se usan y se seguirán usando, todos los científicos los usan y muchos de ellos los hacen. Lo que hay que cuestionar es la utilidad, precisión y confección.

Tesis de posgrado con objetivos ambiciosos: las ventajas de trabajar en equipo

Una vez más a uno de mis alumnos de doctorado le han recomendado disminuir sus aspiraciones académicas aduciendo que el proyecto es ambicioso, como si eso fuera malo. La recomendación es bien intencionada, supongo.

Un comentario así hace que el estudiante se cuestione el alcance de sus objetivos y tienda a recortarlos, teniendo en mente terminar rápido por su bien (porque la beca se acaba) y su director de tesis (un graduado más que va al CV) y la institución (cumplimiento de indicadores de desempeño). Todos felices, contentos y productivos.

La pregunta es: ¿Cómo decidir el alcance de los objetivos?

Para saber hasta dónde podemos llegar es necesario hacer una planeación estratégica, es decir, un análisis de los que se quiere hacer considerando los recursos materiales y humanos con los que se cuenta y analizando los tiempos de ejecución de las tareas a realizar, utilizando una matriz con las siguientes columnas: Objetivo general, objetivos específicos, actividades, tiempos y responsables. Para el cumplimiento de los tiempos de elaboración del proyecto se debe hacer un análisis detallado del cronograma de actividades, esto es de capital importancia.

Figura 1. Festejando el premio agua sustentable 2014 por la tesis doctoral de Yameli Aguilar

Una vez realizada esa matriz de congruencia se procede a evaluar las fortalezas y debilidades al interior del equipo de trabajo. Una tesis con objetivos cortos no requiere una planeación estratégica detallada ya que casi todo dependerá de profesor y del alumno. De todos modos es muy conveniente que se haga dicho análisis.

Cuando se hace una tesis “con objetivos ambiciosos” o de altas miras conlleva un análisis detallado de las fortalezas y debilidades, las preguntas son: ¿Tenemos todos los materiales, equipos y capacidades que necesitamos? ¿Es necesario hacer alianzas para atender las debilidades? ¿Cuáles son nuestras fortalezas con las cuales podemos alcanzar los objetivos básicos e incluso llegar más lejos? ¿Cómo las mantenemos? ¿En el supuesto caso de que algo falle, tenemos plan B?

Posteriormente se continúa con el análisis de las oportunidades y amenazas que vienen de fuera, lo que no está en nuestras manos arreglar. Por ejemplo, la devaluación de la moneda (hacer un presupuesto calculando la inflación y estimando el tiempo de asignación y liberación de los recursos), el cambio en las políticas educativas (estar al tanto de lo que sucede en el país y en el mundo), los nuevos temas de investigación (mapas digitales, carbono en el suelo, suelos urbanos, por ejemplo), los temas de financiamiento (cambio climático, contaminación, por decir algo). La idea es que hay que prever las cosas que podrían pasar y estar atento a realizar los cambios que permitan llegar a buen puerto.

Figura 2. Premiación de la tesis doctoral en un concurso a la mejor tesis doctoral en ciencias ambientales de Patricia Fragoso. También tesis con mención honorifica en su institución

Yo diría que más que calificar los proyectos de ambiciosos o no, habría que calificar la planeación de los proyectos, buena o mala.  

Por otro lado, inducir a pensar en chiquito a los alumnos de posgrado es como cortarles las alas. Yo creo que los desafíos intelectuales y administrativos los motivan a superarse y estar alerta constantemente en el desarrollo de la investigación. De esta manera no llegaran a conclusiones del tipo: “hay que repetir el experimento o estudio pero ahora si hacerlo bien”.

Dos lemas uso con mis colaboradores:

Individualmente hacemos un bueno trabajo, juntos hacemos maravillas

"Ninguno de nosotros es tan listo como todos juntos.

Blanchard, 2000"

The App SOC + a tool to estimate or/and calculate soil organic carbon

The aims behind the creation of the SOC App (Soil Organic Carbon) are:

• a)      to decrease the miscalculations due to the unfortunate selection of the properties of the soil, the application of the wrong equation and the inappropriate units, in which the results are expressed
• b)      to offer the professionals who are not Soil Scientists and students  a tool to measure the SOC
• c)      to perform rapid field estimations.

App COS beta is a free download from the Play Store or Google Play (http://www.actswithscience.com/apps/). The SOC + App includes a simplified formula, in which the soil properties are shown in the common units in use.

I will use as example a Gleysol (see profile in Photograph). The soil profile is working by Hector Tello (INEGI soil division).

I'll show you how it works the App SOC:

·         Both in SOC BETA and in SOC +, click first on the App logo (new estimation) and insert the horizon key

·         Subsequently introduce the bulk density in g mL^-1; the horizon thickness in cm; the stone volume or thick fragments in percentage (0 to 100); and, finally, the soil organic carbon in fine earth (sieved through a 2 mm mesh) expressed in percentage.

·         Afterwards click in "calculate horizon" which will be calculated in SOC and expressed in Mg C ha^-1.

·         Later, introduce the horizon data. The total organic carbon in the soil profile appears at the bottom of the screen.

·         Once the total SOC calculations are completed, it is possible to transform the units if necessary

With SOC + is possible to estimate the content of the soil organic carbon by using the functions to estimate the bulk density; images to estimate stoniness or coarse fragments; and organic carbon with tables.

Besides, it is possible to obtain graphics from the carbon content throughout the profile and compare them with organic carbon content of some soil groups provided by the WRB.

 

Quick Calculation

     The SOC App carries out accurate calculation and it shows a rapid performance of all its functions. By comparison, an experienced technician needs 70 min. to calculate one profile of five horizons with Excel; however, with SOC+ App the calculations are quickly finished in only 7 min. Since the work time on the field is expensive, this difference in minutes is very valuable.  The App is designed with to behave as a field tool, with which calculations and estimations can be done quickly and reliably.

Table 1. Functions of the two versions of the App SOC

Characteristics	SOC BETA	SOC +
Simplifying the equation for calculating soil organic carbon	X	X
Unit conversion using the international system and the English system	X	X
Aid for estimating bulk density		X
Aid for estimating stoniness		X
Aid for estimating organic carbon		X
Graph organic carbon in the soil profile		X
Graph organic carbon in the soil profile compared to other soil groups according to the WRB		X