PRODUCCION CAFETERA CHINCHINA- COLOMBIA Oscar … · 2017-10-17 · PRODUCCION DE CAFÉ DURANTE LA...
42
Transcript of PRODUCCION CAFETERA CHINCHINA- COLOMBIA Oscar … · 2017-10-17 · PRODUCCION DE CAFÉ DURANTE LA...
PRODUCCION DE CAFÉ DURANTE LA
ULTIMA DECADA
• La tendencia de la producción cafetera durante la última década ha sido de una disminución constante.
• Para la edad 37-48 meses, la producción ha disminuido desde 550 arrobas/Ha en 1993 a 350 en el 2008.
• La producción presenta altibajos que seguramente coinciden con la oferta ambiental.
CUAL ES LA CAUSA DE LA DISMINUCION DE
PRODUCCION CAFETERA?
HIPOTESIS PARA EXPLICAR
DISMINUCION DE PRODUCCION
CAFETERA
HIPOTESIS 1
LA IRRADIACION SOLAR ESTA
DISMINUYENDO
EL SOL ES UNA ESTRELLA VARIABLE
• A pesar de que no es posible detectarlo a simple vista, el Sol es una estrella variable.
• Cada 11 a 12 años, el Sol pasa por una etapa de tremenda agitación. Manchas solares oscuras brotan desde el interior de su superficie. Explosiones tan poderosas como mil millones de bombas atómicas disparan intensas llamaradas de radiación de alta energía.
• Con la misma frecuencia se presentan épocas de muy baja actividad solar.
Puede esta variabilidad del sol explicar la disminución de producción cafetera?
CICLOS SOLARES DURANTE
EL SIGLO 20
• El último ciclo solar (#23) mostró un mínimo especialmente bajo, fue el menor de todo el siglo.
• Es de esperar que el ciclo solar que se inició a finales del 2008 tenga menor actividad solar.
Ciclo Solar # 24
http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/SC24/index.html
• 8 de mayo de 2009 • El grupo de predicción del ciclo Solar # 24 ha llegado a
una decisión sobre el ciclo.
• En primer lugar, el panel ha aceptado que el mínimo solar del ciclo 23 se produjo en diciembre de 2008.
• El panel ha decidido que el próximo ciclo solar estará por debajo de la media en intensidad, con un número máximo de mancha solar de 90.
• Dada la fecha prevista de mínimo solar y la intensidad máxima prevista, se espera que el próximo máximo solar se produzca en mayo de 2013.
ESTIMADO DE CICLO SOLAR 24
Pico de Actividad Solar
40
65
90
115
140
165
190
12 16 20 24 28
# CICLO
Es de esperar que el ciclo 24 sea relativamente inferior al 23.
Esto implicaría que la oferta ambiental en la próxima década será menor que la que
terminó.
ESTIMADO DE CICLO SOLAR 24
• El ciclo solar 23 terminó en el 2008 con el menor mínimo solar en un siglo.
• La actividad solar se espera que aumente en el ciclo 24 hasta el año 2013 aproximadamente, cuando se presentará el máximo solar del ciclo.
• Este máximo se espera que sea menor que el del ciclo 23.
• Esto indica que en los próximos 4 a 5 años se debe presentar un aumento en la oferta de energía solar y la respuesta agronómica de los cultivos debería ser de una mayor productividad, sino se permite que otros limitantes reduzcan la producción.
NUEVO ESTIMADO DE CICLO SOLAR 24
• http://solarscience.msfc.nasa
.gov/images/ssn_predict_l.gif
• Nuevas predicciones
ajustadas a diciembre 2010
muestran niveles mucho
menores de actividad solar
LA IRRADIACION SOLAR NO ES
CONSTANTE
• Las mediciones tomadas por una variedad de naves espaciales muestran una tendencia de 12 años hacia la disminución de la irradiancia solar, cerca del 0,02% en las longitudes de onda visibles y un 6% en las longitudes de onda del UVE.
• El mínimo solar de 2008 fue el menor de todo el último siglo.
ESTIMADO DE IRRADIACION SOLAR
Febrero 2012
http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/
ULTIMO ESTIMADO DE IRRADIACION
SOLAR. Julio de 2012
http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/
ULTIMO ESTIMADO DE ACTIVIDAD
SOLAR. Febrero 2013
http://ciencia.nasa.gov/media/medialibrary/2013/03/21/shortfall_spanish.jpg
Históricos de Temperatura y Actividad Solar
CORRELACION ACTIVIDAD SOLAR vs
TEMPERATURA GLOBAL
La temperatura global está
aumentando.
La actividad solar parece no
explicar el aumento de la
temperatura global actual.
Las tendencias en el período
1950-2000 son muy
diferentes.
Debe existir otros factores
que están generando un
calentamiento global.
CONCLUSION
HIPOTESIS 1
• Sí existe una disminución de la irradiación solar en las
últimas décadas.
• Esta disminución ha sido especialmente sensible
durante el mínimo del ciclo solar #23 que terminó a fines
de 2008.
• Sin embargo, durante los últimos 50 años la actividad
solar ha oscilado alrededor de un valor medio. Esta
variación no parece explicar el aumento continuado
de la temperatura.
HIPOTESIS PARA EXPLICAR
DISMINUCION DE PRODUCCION
CAFETERA
HIPOTESIS 2
CALENTAMIENTO GLOBAL
LA LLUVIA HA AUMENTADO Y EL BRILLO
SOLAR (# Horas de Sol) HA DISMINUIDO
HIPOTESIS PARA EXPLICAR DISMINUCION
DE PRODUCCION CAFETERA
El calentamiento global da lugar, en la zona
tropical, a una disminución del brillo solar
debido a una mayor cantidad de nubes; a
su vez se incrementa la pluviosidad.
La lluvia excesiva afecta la producción de
café.
Cambio de Temperatura Global
La mayor parte de la comunidad científica mundial acepta que la
temperatura global está aumentando.
COMPARACION TEMPERATURAS
URBANA Y RURAL
http://scienceandpublicpolicy.org/images/stories/papers/ori
ginals/surface_temp.pdf
http://spacescience.spaceref.com/newhome/headlines/ast13apr98_1.htm
• Dentro de la comunidad científica se plantea la hipótesis de que el clima de la Tierra puede estar vinculado a las manchas solares.
• La "Pequeña Edad de Hielo" correspondió al período de 70 años, 1645-1715, cuando las manchas fueron escasas en número: el mínimo de Maunder de manchas solares.
• Además, hay asociaciones estadísticas de una fuerte vinculación de las tendencias actuales en el clima (temperaturas de superficie) con las tendencias en la actividad solar, como se señala en un documento por Wilson para Journal of Geophysical Research (Atmospheres).
• Ver también http://www.space.dtu.dk/upload/institutter/space/forskning/05_afdelinger/sun-climate/full_text_publications/svensmark_96_variations%20of.pdf
TENDENCIAS GLOBALES DEL CLIMA
ACTIVIDAD SOLAR
AUMENTO DE TEMPERATURA GLOBAL
• Sin duda, existe un aumento de la temperatura del planeta, especialmente en zonas urbanas.
• Aparentemente los ciclos solares no explican el aumento de temperatura global.
• Muchos científicos internacionales coinciden en que el origen es el efecto invernadero generado por la
acumulación de CO2 y otros gases de invernadero en la atmósfera.
CORRELACION TEMPERATURA
AMBIENTAL – CO2
Definitivamente la
temperatura global está
aumentando y la principal
causa parece ser el
incremento de la
concentración de CO2 en la
atmósfera, debido al uso de
combustibles fósiles.
La gráfica muestra la
impresionante correlación
entre aumento de temperatura
global y concentración de
CO2 en la atmósfera.
TENDENCIA CLIMATICA
Mayor Temperatura = Menor Brillo Solar en el Trópico
http://upload.wikimedia.org/wikipedi
a/commons/a/af/Short_Instrumental
_Temperature_Record.png
BRILLO SOLAR
ESTACION NARANJAL CHINCHINA
Promedio - Máximo - Mínimo
0
50
100
150
200
250
300
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Promedio
MAXIMO
MINIMO
Nov-Marzo1
y = -0,3886x + 916,67 R² = 0,1026
0
50
100
150
200
250
300
1970 1980 1990 2000 2010 2020
BRILLO SOLAR ESTACION NARANJAL CHINCHINA
Promedio - Máximo - Mínimo
Promedio
MAXIMO
MINIMO
Tendencia en promedio
BRILLO SOLAR
BRILLO SOLAR PROMEDIO MENSUAL ESTACION NARANJAL-CHINCHINA
1956-2009 • El brillo solar promedio mensual
ha venido disminuyendo desde un máximo de 177 horas en 1957 a un mínimo de 116 en 1999. Esta es una disminución del 35%.
• La curva suavizada ha pasado de 165 horas en 1956 a 140 en 2009. Esto es una disminución de 15%.
• Esta disminución en el número de horas de brillo solar parece ser causada por el calentamiento global, que genera una mayor evaporación del agua.
• La disminución en el número de horas de sol genera una menor oferta ambiental, ya que la energía solar es el motor del crecimiento y productividad vegetal a través de la fotosíntesis.
Horas sol
y = 0,0118x2 - 47,386x + 47630
R2 = 0,4044
110
120
130
140
150
160
170
180
190
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
año
Ho
ras p
rom
ed
io m
es
BRILLO SOLAR PROMEDIO MENSUAL
ESTACION NARANJAL-CHINCHINA
1956-2009
• En la última década la disminución parece haber llegado a un mínimo y estar recuperándose, aunque el rango (máximo – mínimo) en el ciclo solar de once años es mayor que hace 50 años.
• En el 2009 el brillo solar ha aumentado, comparado con 2008 y se esperaría que la tendencia continuara durante los próximos 5 años.
Brillo Solar
1996-2009
110
120
130
140
150
160
170
1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
año
Ho
ras p
rom
ed
io m
es
TENDENCIA DE PRODUCCION SEGUN
EDAD
• Solo en el grupo de
edades 25-36 meses,
la disminución de
producción parece
haber llegado a un
mínimo. En los
demás grupos la
disminución parece
continuar.
R2 = 0,139
y = 0,3056x2 - 19,888x + 616,44
R2 = 0,3672
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Pro
du
cció
n @
/Ha
13-24 25-36
37-48 49-60
OFERTA AMBIENTAL DURANTE LA
ULTIMA DECADA
• Las horas de Brillo Solar han seguido un patrón típico que concuerda con el ciclo solar.
• La época más seca, con mayor brillo, se presentó en el 2002.
• En el 2008 se presentó un máximo en las lluvias, que corresponde al mínimo de actividad solar dentro del ciclo 23.
• En el 2009, el número de horas de sol ha aumentado y las lluvias han disminuido.
Horas sol y Lluvia
R2 = 0,5054
R2 = 0,2188
100
120
140
160
180
200
220
240
260
1995 2000 2005 2010
año
Ho
ras p
rom
ed
io m
es
Sol
Lluvia
RELACION LLUVIA - BRILLO SOLAR
Como era de esperarse,
al aumentar las
lluvias, las horas de
brillo disminuyen por
la presencia de las
nubes.
OFERTA AMBIENTAL
R2 = 0,3641
150
170
190
210
230
250
270
110 120 130 140 150 160
HORAS DE BRILLO SOLAR
MM
AG
UA
PR
OM
ED
IO
CORRELACION PRODUCCION vs LLUVIA
• La producción muestra su respuesta a la oferta ambiental:
• Si se observa la correlación frente a la lluvia total, se observa que tanto un exceso de lluvia como un déficit afectan la producción. Esto indica que existe un óptimo en la cantidad de agua requerida por la plantación.
• Si se analiza la correlación con respecto a las lluvias Nov-Marzo se concluye que a mayor agua en esta época, menor número de horas de sol y menor productividad.
CONCLUSION:
• Aunque el exceso de agua no puede manipularse, el déficit sí es controlable.
• Es recomendable instaurar un programa de BALANCE HIDRICO en zona cafetera con el fin de evaluar el uso de riego, en los sitios donde sea económico hacerlo, en las épocas de déficit hídrico.
CORRELACION PRODUCTIVIDAD ZVC 37-48
vs LLUVIA
R2 = 0,3935R2 = 0,2939
250
300
350
400
450
500
550
600
650
150 170 190 210 230 250
Promedio mensual de lluvia
Pro
du
cti
vid
ad
/H
a A
ño
PROMEDIO AÑO PROMEDIO Nov1-Marzo31
PRODUCCION vs OFERTA AMBIENTAL
• Estos gráficos reiteran el seguimiento de la producción a la oferta ambiental:
• A mayor cantidad de horas de sol mayor producción.
• Con exceso de lluvia y menor número de horas de sol = menor producción.
• Sin embargo, existe una tendencia negativa en la producción que no puede explicarse por cambios en la oferta ambiental. Una mejora en la oferta ambiental en el período 2001-2003, no se reflejó en una mejora suficientemente grande de la productividad.
• Independiente de la oferta ambiental la producción está disminuyendo siempre.
• CONCLUSION:
EXISTEN FACTORES NO AMBIENTALES QUE ESTAN AFECTANDO LA
PRODUCCION
R2 = 0,7962
0
100
200
300
400
500
600
1995 2000 2005 2010
Sol
Lluvia
Producción
Polinómica
(Lluvia)
EFECTO SOBRE LOS DISTINTOS
GRUPOS DE EDAD
• Todos los grupos de
edad han sido
afectados.
R2 = 0,4056
0
100
200
300
400
500
600
700
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Sol
Lluvia
Producción 49-60
Producción 37-48
Producción 25-36
Polinómica (Sol)
Lineal (Producción
37-48)Polinómica
(Producción 37-48)Lineal (Producción
25-36)Polinómica
(Producción 25-36)Polinómica
(Producción 49-60)
EFECTO AMBIENTAL SOBRE LA
PRODUCCION DE CAFÉ EN CHINCHINA
• Existe una alta correlación entre producción y variables ambientales.
• El efecto del exceso de lluvia sobre la productividad es claramente desventajoso.
• Este solo factor es capaz de explicar el 55% de la disminución de la producción cafetera, dentro de los valores estudiados.
LLUVIA Y SOL vs PRODUCCION
y = 1,204x + 225,99
R2 = 0,0527
y = -2,425x + 917,57
R2 = 0,5519
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
100 150 200 250
Arr
ob
as
/ H
a
Sol
Lluvia
Horas Solmm Lluvia
PRODUCCION vs BRILLO SOLAR
HORAS DE SOL vs
PRODUCCION
R2 = 0,0527
250
300
350
400
450
500
550
100 110 120 130 140 150 160
Horas Brillo Solar
Arro
bas / H
a
Horas Sol
• Importa no solo el número promedio
de horas de sol sino su distribución
en el tiempo.
• Unas horas de sol directo tienen un
efecto importante en la productividad.
• Esta es una variable no controlable.
Producción vs Desviación
Estándar
Horas de brillo solar
R2 = 0,2346
0
100
200
300
400
500
600
15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0
Desv Std Horas Sol
Pro
du
cció
n
EFECTO DE LLUVIA SOBRE
PRODUCTIVIDAD
Por qué un exceso de agua disminuye
la Producción de Café?
1. Menor Brillo Solar.
2. Caída de flores.
3. Proliferación de hongos. (Roya y otros)
4. Suelo saturado de agua, que genera condición reductora, que limita la asimilación de nitrógeno por las raíces.
5. Otras.
OTROS LIMITANTES NO AMBIENTALES
• Si se analiza el período 98/05 se observa que la lluvia fluctuó alrededor del valor medio y el brillo solar tendió a aumentar.
• A pesar de esto, la tendencia de la producción fue al declive.
Definitivamente existen Factores No Ambientales que están afectando la
productividad del café.
R² = 0,6038
R² = 0,0013
y = -8,9715x + 18382 R² = 0,2754
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1996 1998 2000 2002 2004 2006
CAFÉ PRODUCCION 1998-2005
Sol
Lluvia
Producción
Este gráfico muestra que el clima
no puede explicar completamente
la disminución de productividad
cafetera dentro del conjunto de
datos analizados.
CONCLUSIONES
• La irradiación solar ha disminuido y esto afecta la productividad. (Afortunadamente ha comenzado (2009) un nuevo ciclo solar: 5 años de aumento relativo). (Factor no controlable)
• El calentamiento global ha generado mayor cantidad de nubes y por tanto un menor brillo solar. Esto disminuye la productividad. (Factor no controlable).
• El exceso de agua afecta negativamente el cultivo a través de múltiples variables.
• El exceso de agua en el suelo disminuye la productividad. – (Podemos aminorar su efecto? Tipo de fuente de N, por ejemplo?)
A pesar de que el clima definitivamente está afectando negativamente la productividad de café, existen otras
variables no ambientales que también están afectándola.
CONCLUSION FINAL
El análisis que se presenta en este documento tiene la limitación de estar
fundamentado en la producción de un conjunto específico de fincas, con
información ambiental de una sola estación meteorológica.
A pesar de lo anterior, el hallazgo de que la productividad cafetera puede estar
siendo afectada por limitantes no ambientales y por lo tanto controlables, es
de una importancia invaluable para la economía cafetera.
RECOMENDACIÓN
Actualizar y validar el resultado de este estudio usando un conjunto mayor
de datos de producción y oferta ambiental, que incluya los últimos años,
que permita hacer generalizaciones.
Proponer y validar hipótesis sobre limitantes no ambientales en la
disminución de la producción cafetera.
