Cambio climático e industrialización incrementan un 30% el estrés hídrico en la agricultura española

Más de un 21%. Es el incremento que en el último siglo se ha producido en las necesidades hídricas de los cultivos según un estudio en el que han participado investigadores de la Escuela Técnica superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). El trabajo propone además un nuevo indicador denominado agua violeta, para medir el estrés hídrico que se ha visto incrementado en un 30% en ese mismo periodo.

“En las últimas décadas ha crecido la preocupación por el futuro impacto del cambio climático en la producción agrícola, siendo uno de los principales puntos calientes el consumo de agua y su creciente escasez, que según las previsiones afectará especialmente a la cuenca del Mediterráneo. Consecuentemente, está creciendo el interés científico tanto a nivel nacional como internacional sobre la huella hídrica del sector agrario”, explica Eduardo Aguilera, investigador del Departamento de Química y Tecnología de los Alimentos de la ETSIAAB y del CEIGRAM-UPM y uno de los participantes en este trabajo.  

Sin embargo, la literatura científica presenta, para los autores, dos importantes carencias: no se ha prestado suficiente interés al desacoplamiento entre las necesidades hídricas de los cultivos y el agua disponible en el suelo; y prácticamente no existen estudios de largo plazo que consideren simultáneamente los cambios estructurales que se han dado en la agricultura y los efectos del cambio climático.

Con el objetivo de salvar esos dos inconvenientes y analizar hasta qué punto el cambio climático ha influido en las necesidades hídricas de los cultivos, los investigadores revisaron los datos de que se dispone desde 1922 a 2016 y establecieron modelos para estudiar tanto los cambios en los requerimientos hídricos, como sus causas. Además, crearon un nuevo indicador que da cuenta del desacoplamiento existente entre los requerimientos hídricos de los cultivos y el agua disponible en el suelo. La nueva métrica, acuñada como agua violeta, se obtiene sumando dos componentes: el estrés hídrico, o proporción de los requerimientos hídricos que queda insatisfecha, en el caso de los secanos y las necesidades de riego, que se suplen con agua azul, en el caso de los regadíos. El agua azul hacer referencia al agua dulce superficial y subterránea que la sociedad se apropia para su aprovechamiento, principalmente, mediante la construcción de embalses, pozos, canales de riego, y trasvases.

El cambio climático y los cambios de localización de los cultivos, las causas principales

“Partimos de la hipótesis de que desde 1922 a 2016 se ha ampliado el desbalance entre requerimientos hídricos de los cultivos y el agua disponible en los suelos. Modelizamos los requerimientos hídricos de los cultivos y la proporción de estos que no puede ser cubierta por el agua de precipitación disponible en cada lugar, considerando de forma integrada los principales factores climáticos, evapotranspiración y precipitación, y los cambios de manejo y estructurales que se han dado en los sistemas agrícolas. Para cubrir las necesidades hídricas creadas por otros factores propusimos un nuevo indicador, que denominamos agua violeta, y da cuenta de forma agregada del estrés hídrico de los secanos y del agua azul de los regadíos”, explica Jaime Vila Traver, investigador del Laboratorio de Historia de los Agroecosistemas de la Universidad Pablo Olavide de Sevilla, que ha liderado el trabajo.

Los resultados de la investigación muestran que, en el periodo estudiado, los requerimientos hídricos de los cultivos crecieron un 21% y el agua violeta un 30%. La razón, para los investigadores, tiene su origen en el cambio climático, sobre todo en el primer caso.

“Los análisis de descomposición realizados nos permiten subrayar que el principal factor explicativo del aumento de los requerimientos es el calentamiento global, que conlleva un aumento de la evapotranspiración de referencia de los cultivos. En cambio, el aumento del agua violeta se dio por la acción conjunta del cambio climático y los cambios de ubicación espaciotemporal de los cultivos”, explica Vila.

Así, en los primeros periodos temporales analizados el agua violeta estaba compuesta principalmente de estrés hídrico, pero a lo largo de la serie aumenta la proporción de agua azul utilizada como consecuencia del aumento de la superficie regable y no tanto como consecuencia única de una mayor necesidad hídrica de los cultivos ya existentes.

“Durante el pasado siglo se ha producido una importante transformación en la agricultura española, que ha supuesto pasar de un modelo de agricultura tradicional, de base orgánica, a una agricultura industrial. El proceso de industrialización ha logrado un aumento formidable de los rendimientos de los cultivos en términos biofísicos (toneladas de grano o producto por hectárea), pero para ello se ha requerido una reforma estructural de la agricultura: abandono de las tierras de secano, reducción de las tierras en barbecho, aumento de los índices de cosecha, aumento de la capacidad de embalse de agua, de la superficie de riego y, más recientemente, modernización de los mismos, uso masivo de insumos externos (plaguicidas, herbicidas, maquinaria y energías fósiles) y cambios en las ubicaciones espaciotemporales de los cultivos”, explican los investigadores.

En esa segunda etapa, los agroecosistemas se especializaron en aquellos cultivos de gran valor añadido, ubicándose en mayor medida en zonas áridas, con más horas de luz. Por otra parte, el aumento de los regadíos y del establecimiento de cultivos leñosos extendió la superficie en producción durante los meses de verano. “Esta transformación estructural unida al cambio climático, ha aumentado los requerimientos y el agua violeta de los cultivos”, añaden.

El estudio, que ha contado con otros investigadores de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y la  Universidad de Granada, se ha publicado en Science of the Total Environment y recientemente ha sido premiado con el XV Premio de Historia Agraria RAMÓN GARRABOU, concedido por la Sociedad de Estudios de Historia Agraria (SEHA). Para los autores, una de las aportaciones principales del artículo radica en poner de manifiesto la importancia de considerar simultáneamente los diferentes aspectos clave (cambios en la ubicación espaciotemporal, de manejos y cambio climático) en futuras modelizaciones de evapotranspiración y estrés hídrico. Por otra parte, el agua violeta se constituye como un nuevo indicador que sintetiza el desacoplamiento entre el agua de lluvia disponible y el agua que necesitan los cultivos y es útil para diseñar agroecosistemas sustentables desde el punto de vista hídrico.

“El cambio climático amenaza con limitar la viabilidad de la agricultura en los países mediterráneos, lo que conlleva graves impactos sociales, ambientales y económicos. Esta investigación de largo plazo arroja luz sobre algunos aspectos negativos que ha tenido la industrialización de la agricultura, que han empeorado los efectos del cambio climático sobre nuestros agroecosistemas y nos muestra los puntos clave sobre los que podemos actuar en el presente y futuro para tratar de adaptarnos a un clima cambiante y reducir sus impactos”, concluyen Vila y Aguilera.