OFERTA AMBIENTAL PRODUCCION CAFETERA CHINCHINA- COLOMBIA Oscar Piedrahíta Y. 2009 oscarc.piedrahita@gmail.com

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 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 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 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/originals/surface_temp.pdf

TENDENCIAS GLOBALES DEL CLIMA 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

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/wikipedia/commons/a/af/Short_Instrumental_Temperature_Record.png

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.

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.

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.

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.

RELACION LLUVIA - BRILLO SOLAR Como era de esperarse, al aumentar las lluvias, las horas de brillo disminuyen por la presencia de las nubes.

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.

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

EFECTO SOBRE LOS DISTINTOS GRUPOS DE EDAD Todos los grupos de edad han sido afectados.

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.

PRODUCCION vs BRILLO SOLAR 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.

EFECTO DE LLUVIA SOBRE PRODUCTIVIDAD Por qué un exceso de agua disminuye la Producción de Café? Menor Brillo Solar. Caída de flores. Proliferación de hongos. (Roya y otros) Suelo saturado de agua, que genera condición reductora, que limita la asimilación de nitrógeno por las raíces. Otras.

OTROS LIMITANTES NO AMBIENTALES Este gráfico muestra que el clima no puede explicar completamente la disminución de productividad cafetera dentro del conjunto de datos analizados. 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.

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 RECOMENDACIÓN 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.