INNOVARE 2024:13(1) 8
This work is licensed under a Creative
Commons Attribution 4.0 International License.
*Correspondencia: nemmasarahi8@gmail.com
eISSN 2310-290X
Vol. 13, No. 1, 2024
https://revistas.unitec.edu/innovare
Original
Mapeo de temperatura y precipitación para evaluar
forrajes alternativos ante el cambio climático en
el sur de Honduras
Temperature and precipitation mapping to evaluate alternative forages in the face
of climate change in Southern Honduras
Emma S. Navarro-Roque* , Mayra K. Atehortua
Maestría en Agricultura Tropical Sostenible, Universidad Zamorano, Tegucigalpa, Honduras
Resumen / Introducción. El cambio climático tiene un efecto notable en los patrones de temperatura y precipitación a nivel
global, lo que representa desafíos para la agricultura y la ganadería. Por consiguiente, son necesarias estrategias de adaptación que
contribuyan a mejorar los rendimientos de los cultivos y la producción ganadera. El presente estudio mostró el análisis de
proyecciones futuras de las variables de precipitación y temperatura en el municipio de San Marcos de Colón, Choluteca,
Honduras. Métodos. Se realizó el análisis de variables climáticas en el programa de RStudio, con datos de las plataformas
WorldClim y Agua de Honduras. Asimismo, se analizó los histogramas de precipitación acumulada de la plataforma
ClimateCharts, así como proyecciones de los escenarios Representative Concentration Pathways (RCP) 8.5 en el período de los
años 2030, 2050 y 2080. Resultados. Para el 2070, se anticipa una reducción en la precipitación, estimada entre 10 y 40 mm,
durante los meses de julio y agosto, así como un aumento de la temperatura de hasta 4 °C, según el escenario RCP 8.5.
Conclusión. La necesidad de adaptarse al cambio climático en Choluteca se refleja en proyecciones de menor precipitación y
mayor temperatura para 2070. Ante estos resultados, se recomienda evaluar forrajes alternativos como King Grass y otros.
Palabras Clave Ciencias del espacio, Ganado, Sequía, Tierra de pastoreo
Abstract / Introduction. Climate change has a noticeable effect on global temperature and precipitation patterns, posing
challenges for agriculture and livestock production. Consequently, adaptation strategies are needed to help improve crop yields and
livestock production. This study showed the analysis of future projections of precipitation and temperature variables in the
municipality of San Marcos de Colón, Choluteca, Honduras. Methods. The analysis of climate variables was carried out in the
RStudio program, using data from the WorldClim and Agua de Honduras platforms. Likewise, accumulated precipitation
histograms were analyzed from the ClimateCharts platform, as well as projections of the Representative Concentration Pathways
(RCP) 8.5 scenarios for the years 2030, 2050 and 2080. Results. In 2070, a reduction in precipitation is estimated between 10 and
40 mm and expected during the months of July and August, in addition to an increase in temperature of up to 4 °C according to the
RCP 8.5 scenario. Conclusion. The need to adapt to climate change in Choluteca is reflected in lower precipitation and higher
temperature projections for 2070. Considering these results, it is recommended to evaluate alternative forages such as King Grass
and others.
Keywords Climate change, Drought, Grazing land, Livestock, Space sciences
Recepción: 13 febrero 2024 / Aceptación: 24 abril 2024 / Publicación: 30 junio 2024
Cita: Navarro-Roque, E. S., & Atehortua, M. K. (2024). Mapeo de temperatura y precipitación para evaluar forrajes alternativos ante el
cambio climático en el sur de Honduras. Innovare Revista de ciencia y tecnología, 13(1), 8–14.
https://doi.org/10.69845/innovare.v13i1.333
INTRODUCCIÓN
El análisis climático es el proceso de estudiar los
cambios, tendencias y patrones de las condiciones
atmosféricas y climáticas a lo largo del tiempo en diferentes
regiones geográficas. Implica la recolección, procesamiento
e interpretación de diversas variables climáticas como
temperatura, precipitación y otros fenómenos atmosféricos
para detectar cambios significativos y predecir posibles
escenarios futuros, contribuyendo a la toma de decisiones en
el sector agríco la, recursos naturales, planificación urbana y
gestión del riesgo climático (Arteaga N. y Burbano N., 2018;
Siclari Bravo, 2021). Dentro de este marco, los modelos
climáticos muestran un aumento continuo de las
temperaturas globales, lo que tendrá múltiples efectos en los
sistemas climáticos regionales, incluidos cambios en los
patrones de precipitación, con la espera que estos cambios
continúen y se intensifiquen en las próximas décadas
(Mendoza de Armas y Jiménez Narváez, 2017; Siclari
Bravo, 2021). Uno de los impactos más evidentes del cambio
climático es el aumento de las temperaturas promedio en
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Navarro-Roque y Atehortua
muchas partes del mundo, lo cual provoca fenómenos como
olas de calor más frecuentes e intensas, así como cambios
en los ciclos estacionales. Estos cambios en la temperatura
pueden afectar directamente a los ecosistemas agrícolas, con
alteración en los ciclos de crecimiento de las plantas y
aumento de la incidencia de plagas y enfermedades (Tobón
Ramírez, 2019; Vanegas Ruiz y Codero-Ahiman, 2019).
Los patrones de precipitación son otro ejemplo de las
alteraciones ocasionadas por el cambio climático. Se espera
que algunas regiones experimenten un aumento en la
frecuencia e intensidad de las lluvias, mientras que otras
enfrentarán sequías más prolongadas y severas (Hernández,
2020). Estos cambios en la precipitación pueden tener
consecuencias devastadoras para la agricultura como ser
baja disponibilidad de agua para riego, erosión de suelo y
reducción en los rendimientos de los cultivos (Nelson et al.,
2009). Los agricultores y ganaderos de las áreas rurales son
los más perjudicados por el cambio climático (FAO, 2016).
A nivel mundial, el sector ganadero se ha visto
perjudicado por la falta de disponibilidad de biomasa
forrajera en los períodos de sequía en los últimos 10 años, es
decir; no hay pastos suficientes para suplir la demanda
alimenticia de los animales rumiantes (García et al., 2014;
Motta-Delgado et al., 2019). Esto provoca pérdidas en
rendimientos de ganancia de peso, con una reducción en la
productividad por kilogramo de carne y leche (Calvo-Solano
et al., 2018). En el contexto de Honduras, la producción
ganadera se centra en los departamentos que pertenecen a la
franja de El Corredor Seco Centroamericano, la cual ha sido
una de las áreas más afectadas por diversos impactos
hidrometeorológicos extremos, principalmente por los
largos períodos de sequía (fenómeno del Niño), lo que obliga
a trazar estrategias para obtener una mayor rentabilidad por
parte de los productores ganaderos (Assessment Capacities
Project [ACAPS], 2015; Calvo-Solano et al., 2018).
Una forma de planeación eficiente es la elaboración de
silos, en donde se aprovechan los insumos locales y permite
a los productores contar con alimento en épocas de verano y
así no incurrir en la compra de suministros costosos y de baja
calidad, como ocurre actualmente por la falta de planeación
(Fernández-Paredes et al., 2017; Tobón Ramírez, 2019). Los
silos forrajeros preservan la calidad y el valor nutricional de
los pastos, mejoran la ingestión y la digestibilidad de forrajes
de menor calidad, y aseguran una gestión eficaz de la
alimentación del ganado durante períodos de sequía
(Vanegas Ruiz y Codero-Ahiman, 2019). Además, permiten
mantener la misma capacidad de carga de animales en la
finca por hectárea en la época de verano (Ortega Ojeda,
2021).
Por otro lado, es una manera de reducir la vulnerabilidad
ante los impactos del cambio climático (Calvo-Solano et al.,
2018). El manejo adecuado de los pastos forrajeros en la
elaboración de los silos contribuye a la mitigación de los
Gases de Efecto Invernadero (GEI) porque posee la
capacidad de secuestrar carbono (COS). Esto se debe a que
tiene un sistema de raíz grande y profunda que logra
movilizar los nutrientes y el agua hacia las capas profundas
del suelo (McKenzie Soil Management, 2010). Las tasas de
secuestro de carbono pueden variar entre 0.1 a 3.1 Mg C ha
-1 año (Tessema et al., 2020).
Para considerar alternativas para siembra de forrajes en la
región, es necesario conocer las características
medioambientales. Es de especial interés de las autoras
conocer si hay condiciones para proponer la siembra de King
Grass, una estrategia prometedora en el contexto de San
Marcos de Colón, Choluteca, por su notable ajuste a
condiciones climáticas adversas como altas temperaturas y
baja precipitación (SAG, 2021). Su rápido crecimiento y alto
rendimiento de biomasa lo posiciona como una alternativa
valiosa para contrarrestar los efectos del cambio climático en
la producción ganadera. De ser necesario, en los meses de
lluvia, los productores pueden gestionar la adaptación de
estrategias de almacenamiento de agua mediante la
construcción de reservorios y así tener a disposición sistemas
de riego y afrontar la temporada de sequía.
Por ello, el presente estudio tuvo como objetivo analizar
el cambio de las variables de precipitación y temperatura en
el municipio de San Marcos de Colón, Choluteca, Honduras,
para justificar una propuesta de establecimiento de silos
forrajeros de King Grass, como alternativa de adaptación y
mitigación ante el cambio climático.
MÉTODOS
Área geográfica de estudio
San Marcos de Colón está ubicado en el departamento de
Choluteca, Honduras y se encuentra a una altitud media de
998 msnm, con una precipitación media anual de 1,080
msnm. Las temperaturas no suelen superar los 35 °C y su
temperatura media anual identificada es de 23.4 °C. La
precipitación y temperatura promedio mensual de San
Marcos de Colón se extrajo de las plataformas
ClimateCharts y la Red Global de Climatología Histórica
(GHCN, por sus siglas en inglés). ClimateCharts es una
plataforma web que utiliza gráficos y mapas espaciales para
el monitoreo y análisis del clima.
Estos gráficos se basan en una variedad de conjuntos de
datos interpolados que muestran información detallada sobre
el clima de una región específica, incluyendo la variación de
la temperatura y la precipitación a lo largo del año, así como
las tendencias climáticas a lo largo de varias décadas. La
GHCN es una red internacional de estaciones
meteorológicas que recopilan datos climáticos históricos del
mundo. Estos datos incluyen mediciones de temperatura,
precipitación, presión atmosférica y otros parámetros
climáticos.
La GHCN es mantenida por el Centro Nacional de
Información Ambiental de la Oficina Nacional de
Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, sigla en
inglés) de los Estados Unidos que permite acceder y
descargar datos climáticos globales mediante aplicaciones
de código abierto. Incluye un visor en
https://www.globalclimatemonitor.org/, donde se puede
explorar datos normales climáticos, anomalías, promedios,
totales anuales, índices de estacionalidad de la precipitación
y tendencias climáticas. La importancia de la GHCN y la
plataforma ClimateCharts radica en su contribución a la
comprensión del clima pasado y presente. Estos recursos son
fundamentales para los estudios climáticos y la investigación
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Temperatura y forrajes alternativos
sobre el cambio climático, ya que proporcionan datos
históricos y actuales que permiten analizar las tendencias
climáticas a largo plazo
Análisis de precipitación y temperatura: mapa
base
Para obtener el mapa de línea base de precipitación y
temperatura, se utilizaron los datos descargados de la
plataforma WorldClim
(https://www.worldclim.org/data/index.html).
Seguidamente, se utilizó el programa de RStudio, una
herramienta de código abierto utilizada por científicos para
el análisis de datos y su organización en forma
bidimensional. Esto permitió graficar datos geoespaciales a
través del marco de datos. Para ello, primero, se llevó a cabo
la selección del departamento de Choluteca mediante el corte
raster en RStudio.
A continuación, se calculó el centroide del departamento
y se determinó su ubicación geográfica central, con el
cálculo del punto medio del departamento. Posteriormente,
se extrajeron los valores de precipitación promedio
correspondientes al centroide de Choluteca. Finalmente, se
presentó visualmente los resultados obtenidos y se generaron
gráficos con la variación de la precipitación y la temperatura
a lo largo del tiempo en el departamento de Choluteca. Para
este análisis, se utilizaron las librerías ráster, rgdal, rgeos,
glue, stringr, sf, tidyverse, gtools, fs en RStudio.
Análisis para el cambio de precipitación 2070
El análisis de cambio de precipitación utilizó datos
mundiales obtenidos de la plataforma de RStudio. Se utilizó
el comando prec.cam <- ((prec.70-prec)/prec)*100
plot(prec.cam, addfun=add_limite), para identificar el
porcentaje de cambio de la precipitación en la línea base.
Para este análisis, se utilizaron las siguientes librerías de
RStudio: raster, sp, rgeos, rgdal, sf y rasterVis.
Análisis climático según escenarios de
Representative Concentration Pathways (RCP)
La plataforma Agua de Honduras fue utilizada para
obtener proyecciones de los escenarios de RCP en términos
de las variables de temperatura y precipitación. Para ello, se
identificó el código de identificación de la microcuenca que
abastece agua a la comunidad de San Marcos de Colon
(Código: 1801009 de la microcuenca R13, Golfo de
Fonseca, Coco/Segovia, Comalí). Se seleccionó el escenario
RCP 8.5 para los análisis.
RESULTADOS
Análisis climático según líneas base climáticas de
1981-2010
Los datos extraídos del mapa de línea base climática para
precipitación mostraron un comportamiento monomodal, el
cual hizo referencia a que existe un período donde la lluvia
es intensa y el resto del tiempo es árido. Por tanto, la línea
confirmó que la temporada de lluvia es en los meses de mayo
a octubre (mayo 184.9 mm, junio 269.9 mm, julio 146.3 mm,
agosto 183.9 mm, septiembre 269.9 mm, octubre 256 mm),
mientras que la temporada de sequía es de enero a abril y
noviembre a diciembre (enero 13.4 mm, febrero 5.4 mm,
marzo 8.3mm, abril 32.5 mm, noviembre 51.1 mm,
diciembre 11.1 mm).
Figura 1. Diferencia en la precipitación mensual (mm) al 2070 en el departamento de Choluteca, Honduras, en comparación con la línea
base. A. Línea base de precipitación, B. Diferencia en la precipitación 2070.
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Navarro-Roque y Atehortua
Figura 2. Proyección escenario RCP 8.5 para la microcuenca R13, Golfo de Fonseca, Coco/Segovia, Comalí. A. Precipitación B.
Temperatura.
Figura 3. Comparación de variables climáticas actuales y futuras del departamento de Choluteca, Honduras. A. Precipitación B.
Temperatura.
Análisis según cambio de precipitación 2070
Para el 2070, Choluteca presentará una clara disminución
de 10 a 40 mm de precipitación, lo cual afectará
grandemente el período de invierno comprendido
históricamente de mayo a octubre. Los meses que mostrarán
un mayor cambio en la precipitación serán julio y agosto,
con una disminución de 40 mm, al compararse con la línea
base (Figura 1). Adicionalmente, se identificó que los meses
de abril y noviembre son los únicos que mostrarán un cambio
positivo en la precipitación, con un aumento
aproximadamente de 30 mm y 10 mm respectivamente, en
comparación con la línea base.
Análisis climático según escenarios de Rutas de
Concentración Representativas (RCP)
Para los años 2030, 2050 y 2080, se proyecta un aumento
en la precipitación para los meses de mayo y octubre, en
comparación con la línea base. Este aumento se estima en 27
mm, 46 mm y 19 mm para mayo, y 24 mm, 29 mm y 17 mm
para octubre, respectivamente. Sin embargo, para el mes de
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Temperatura y forrajes alternativos
julio existirá un decaimiento que oscila entre cada año. En
cambio, las proyecciones de temperatura estiman que se
presentará un incremento aproximadamente de 4 °C para el
2080, en relación con la línea base (Figura 2). El escenario
RCP 8.5 reflejó que las variables de precipitación y
temperatura tendrán un comportamiento negativo en
comparación con la línea base. La precipitación disminuirá
90 mm y la temperatura tendrá un incremento de hasta 2.10
°C (Figura 3). Choluteca enfrentará temporadas de sequía
más largas de lo habitual.
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
Nuestro estudio ha mostrado el nivel de vulnerabilidad en
términos de cambios de precipitación y temperatura en el
municipio de San Marcos de Colón en el departamento de
Choluteca, Honduras en las próximas décadas. La
precipitación y la temperatura afectan la humedad del suelo,
con consecuencias de erosión, degradación de la tierra,
sedimentación en causes y reservorios (Therán Nieto y
Rodríguez Potes, 2018). Esto afecta negativamente a los
agricultores quienes dependen directamente del agua para
sus cultivos, por lo que tienen escasas oportunidades de
adaptación.
Estos cambios en la precipitación y temperatura
contribuyen a desfases en la ejecución de prácticas agrícolas
como ser siembra, control de plagas y cosecha. Esto conlleva
a la pérdida en el rendimiento de cultivos, producción de
pastos y no permite ofrecer los requerimientos necesarios del
ganado, con un desenlace de baja producción de leche y
carne. Por tanto, repercute en la disponibilidad y distribución
de alimentos (productos agrícolas-pecuarios), variación de
precios y aumento en la vulnerabilidad de la población.
La lluvia influye en la variabilidad espacial y temporal de
las fuentes de agua y sus alteraciones afectan la hidrología y
la disponibilidad de agua (Buttafuoco et al., 2011). La
importancia de identificar el régimen de precipitaciones
ayuda en la planificación de actividades agrícolas (Sacchi et
al., 2002). De igual manera, es importante llevar a cabo el
análisis de la temperatura para evaluar el comportamiento de
los cultivos y su impacto en la precipitación en zonas
tropicales (Esperbent, 2017). En el contexto de San Marcos
de Colón, julio fue el mes con mayor decaimiento de las
precipitaciones. Esto puede afectar el crecimiento del pasto
sembrado, para la elaboración del silo.
La temperatura en el departamento de Choluteca oscila de
22.1 °C a 33.58 °C. Sin embargo, el silo forrajero debe tener
una temperatura interna menor de 30° C. Las temperaturas
de Choluteca sobrepasan este valor y hay un riesgo de una
fermentación butírica o alcohólica que puede provocar el
deterioro del silo forrajero. Esto se debe a que no se logra
obtener una fermentación láctica adecuada (Callejo Ramos,
2019). También, se requiere de un adecuado manejo en los
silos, principalmente los domésticos. Se ha observado la
presencia frecuente de mohos que tienen la capacidad de
producir toxinas que son un problema para la salud animal
(Alpízar Solís, 2015).
En este contexto, la propuesta de adaptación de King
Grass adquiere una relevancia particular. De acuerdo con la
Secretaría de Agricultura y Ganadería de Honduras, el King
Grass (Pennisetum purpureum) es uno de los recursos
forrajeros de uso frecuente en el trópico seco, ecosistema al
cual pertenece San Marcos de Colón ubicado en el
departamento de Choluteca en Honduras (SAG, 2021). El
uso de King Grass es una alternativa de adaptación de
cambio climático, ya que es una gramínea perenne de alto
rendimiento (40-50 toneladas de materia seca/Ha/año) y de
calidad nutricional (7-10% de proteína), con capacidad de
tolerar diversas condiciones climáticas (Botero-Londoño et
al., 2021). El King Grass puede considerarse como una
alternativa de alimentación durante períodos de sequía y
puede desempeñar un papel crucial en la mitigación de los
impactos del cambio climático en el sector agrícola
(Dahunsi, 2019).
En Guadalajara, México, se identificó que la alimentación
de King Grass combinada con 15% y 30% de cerdaza en
novillas aumenta el rendimiento por kg/MS/animal/día
(Riascos-Vallejos et al., 2018). En Honduras, la elaboración
de silos de King Grass se lleva a cabo en sacos pequeños.
Esta mecánica permite una alternativa de bajo costo que se
adapta a la economía de los pequeños productores, para
almacenar alimento de calidad, suministrar el inventario
ganadero, sin tener pérdidas en la producción (Reiber et al.,
2009).
En Cuba, la elaboración de ensilaje es una estrategia de
éxito que proporciona alimento de calidad a los rumiantes a
un bajo costo (Rodríguez et al., 2017). Por otro lado, en
Costa Rica y Panamá, se identificó que el ensilaje de King
Grass aumenta el rendimiento, contenido de grasa y sólidos
totales en la leche del ganado de doble propósito (Herrera
Domínguez et al., 2021). En Manabí en Ecuador, se ha
implementado el uso de ensilaje de King Grass durante la
época seca, para cumplir con los requerimientos
nutricionales de ganado bovino y evitar la pérdida de
condición corporal en el animal durante esta temporada
crítica (Fernández et al., 2017).
Una fortaleza de este estudio es que ofrece una propuesta
práctica y sostenible de silos forrajeros de King Grass, como
una medida de mitigación a los impactos del cambio
climático en la producción ganadera en un contexto
específico hondureño. La inclusión de información sobre
características y ventajas del King Grass refuerza la
viabilidad de esta propuesta. También, resalta la importancia
de la planificación y gestión eficiente de los recursos
forrajeros, como una estrategia fundamental, para adaptarse
al cambio climático en el sector agrícola.
Nuestro estudio también tuvo limitaciones, sin embargo.
En primer lugar, su enfoque en una ubicación geográfica
específica limita la generalización de los hallazgos. Aunque
nuestros hallazgos pueden generalizarse a regiones similares
de Centro América, especialmente las ubicadas en el
Corredor Seco. Para futuros estudios, se recomienda el uso
de proyecciones de escenarios climáticos como Shared
Socioeconomic Pathways (SSPs). Esta herramienta permite
usar diversas variables socioeconómicas, para obtener una
comprensión más profunda de desafíos y oportunidades que
enfrentan los productores agrícolas y ganaderos en San
Marcos de Colón, Choluteca, Honduras.
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Navarro-Roque y Atehortua
Conclusión
La aplicación de escenarios climáticos futuros resalta la
importancia de desarrollar estrategias de adaptación
robustas. Este tipo de proyecciones climáticas reflejó
desafíos para Choluteca. Para el 2070, se espera una
disminución de la precipitación en julio y agosto de 10 a 40
mm. Este cambio en precipitación puede afectar
negativamente la disponibilidad de agua y el crecimiento de
los cultivos. Estos cambios también se documentaron en el
escenario RCP 8.5, con un aumento de la temperatura (hasta
4 °C), lo que indica preocupaciones adicionales de estrés por
calor en los cultivos y el ganado.
En respuesta a estos cambios de precipitación y
temperatura, se sugiere la siembra de pasto de King Grass
para la elaboración de silo forrajero. El King Grass es un
cultivo tolerante a la sequía, con bajos requerimientos de
riego durante la época seca. Adicionalmente, es una fuente
de alimento, fibra y energía para el ganado. Esta medida se
puede convertir en una estrategia de adaptación y mitigación
de cambio climático en la producción agrícola y ganadera en
la región.
Contribución de las autoras
Las autoras declaran que las contribuciones fueron de
forma equitativa en el diseño, ejecución y análisis del
estudio, así como en la preparación y aprobación de la
versión final de este manuscrito.
Conflictos de interés
Las autoras declaran no tener ningún conflicto de interés.
Aprobación ética
Exenta.
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