1

1960 1988 2002

1 punto: 3000 hectáreas

Evolución de la superficie de cultivos anuales en Argentina durante el período 1960-2010 (Fuentes: Viglizzo et al. 2002; Cruzate y Casas, 2012)

1 punto: 10000 hectáreas

2010

106 millones de hectáreas con variada aptitud para soja

La gran plasticidad ambiental de la soja explica su rápida expansión

2

Expansión del área de soja en las regiones pampeana y chaqueña

Cada punto: 350 hectáreas

Fuente: INTA, Carreño y Viglizzo (2007).

1960 1988 2002

Evolución de la superficie cultivada (% área total) con las especies dominantes en la pradera pampeana durante el período 1969-2005

0

10

20

30

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Trigo

%

0

2

4

6

8

10

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Maíz

%

0

4

8

12

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Girasol

%

0

10

20

30

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Soja

%

0

100

200

300

400

Trigo Maíz Girasol Soja Invernada

Margen Bruto (U$S/ha/año)

Media regional Desvío estándar interregional

Margen Bruto comparado (año de referencia: 2004) de cinco actividades agropecuarias dominantes en la pradera pampeana

0

Superficie

cosechada (m

illones has año-1)

5

10

15

0

1000

2000

3000

Rendimiento (kgha-1)

Años

1970 1980 1990 2000

0

30

60

90

Venta de glifosato(millon

es $ año-1)

Superficie de sojacosechada

OGM

Rendimiento de soja cosechada

Venta deglifosato

Rendimiento medio por hectárea, superficie cosechada, y uso deglifosato en el cultivo de soja en Argentina entre 1970 y 2000

Fuente: adoptado de Martínez-Ghersa y Ghersa (2005), y Trigo (2005).

Siembradirecta

3

Estimadores del índice de productividad+ clima+ capacidad de drenaje del suelo+ profundidad de suelo+ textura del suelo+ concentración de sales+ alcalinidad+ contenido de materia orgánica+ capacidad de intercambio catiónico+ erodabilidad

Índices de productividad de la pradera pampeana (Fuente: INTA, 1990)El condicionante ambiental: las líneas de mayor productividadrelativa son las de menor resistencia al avance agrícola

Frente en avance

Frente estacionario

Frente en retroceso

Mayor densidadde cultivo

1976

Fuente: Volante et al. (2009).

4

1999

Fuente: Volante et al. (2009).

2003

Fuente: Volante et al. (2009).

2008

Fuente: Volante et al. (2009).

1976

5

1989 2001

2008

Deforestación acumulada y tasa anual de deforestación en el Noroeste Argentino durante el período 1950-2008 (Fuente: estimado a partir de datos de Volante et al. 2011)

Proyección estimada Estimaciones satelitales

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Deforestación acumulada

(Número de hectáreas)

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Tasa de deforestación

(Número de hectáreas / año)

6

Relación estimada entre los stocks medios de carbono en la biomasa y en la fracción orgánica del suelo en distintas eco-regiones y en tres períodos históricos.

Las líneas verticales sobre las barras representan los desvíos estándar de las medias (Fuente: Viglizzo et al., 2011).

0

20

40

60

80

Total País Pampeana Espinal Chaco Paranaense Esteros Delta Yungas

Sto

ck C

en s

uelo

(Mg h

a-1)

0

50

100

150

200

Sto

ck C

en b

iom

asa

(Mg h

a-1)

1956-60

1986-90

2001-05

Estimación del balance de gases con efecto invernadero (GEI) para las distintas eco-regiones del país, y para los tres períodos analizados. Valores negativos indican

secuestro, y positivos indican emisión. Fuente: Carreño, L.V., Pereyra, H. y Ricard, F. (2010).

Esteros

de IberáPampeana Delta del

ParanáYungas

ChaqueñaEspinal y

Campos

Bosque

Atlántico

1956-1960 1986-1990 2001-2005

Balance de GEI (ton ha-1año-

1)

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

Productividad

Productividad

Uso de insumos

Stock de nutrientes

B

Tiempo

Relativismo de la noción de sustentabilidad en sistemas agropecuarios de bajos y de altos insumos

A

1970

1

2

3

4

1980 1990 2000 2010

0

Producción de cereales

Consumo de nitrógeno

Consumo de agua de riego

Consumo de plaguicidas

Fuente: Tilman et al. (2002); FAO (2010).

Valores relativos de cambio a escala global entre la producción de cereales y el consumo de fertilizantes, agua de riego y plaguicidas entre 1970 (=1) y 2006.

7

Gradientes de extracción de nitrógeno y fósforo a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)

1 punto: 8000 ton

2001-20051986-19901956-1960

Cambios estimados en el stock de fósforo asimilable en suelos de Argentina durante el período 1956-2005 (Fuente: Viglizzo et al., 2011).

Cambios en el stock de fósforo en suelos en el centro de Argentina (Fuentes: INTA-IPNI)

1980198019801980 1999199919991999

Rendimiento relativo de tres cultivos (soja, maíz y trigo) en función delP disponible. 9 años de ensayos en CREA Sur de Santa Fe (Fuente:

Gutiérrez Boem et al., 2011).

0

20

40

60

80

100

120

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

))

0 2010 30 5040 60 8070

P Bray (ppm) 0-20 cm

soja

maíz

trigo

8

Gradientes de extracción de potasio y azufre a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)

Gradientes de extracción de calcio y boro a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)

Balance general de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)

Balance económico general debido al desbalance de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)

9

0

30

60

90

120

150

180

Con

cent

raci

ón d

e N

O3

en a

gua

(mg/

litro

)

Críaextensiva

Engordeen pastoreo

Engordemixto

Tambomixto

Feedlot

Impacto del nivel de intensificación ganadera sobre la concentración de nitratos en aguas de drenaje, lagunas, pozos, napa freática (Fuentes: Mignolet et al. 1999, Andriulo et al. 2003, Pordomingo 2003, Sainato et al. 2006, Gil 2006, Frank 2007, Herrero et al. 2008,

Herrero y Gil (2008), Herrero 2009, Carbó et al. 2009).

Tolerancia(45 mg NO3 /litro)

Mediciones de campo

Estimaciones de modelo

Densidad animal (animales/ha)

Intensidad alimentación (% concentrados en dieta)

Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de erosión de suelos (ton sedimento ha-1 año-1) en 50 años (Fuente: Viglizzo et al., 2011)

0.0 0.4 0.8 1.2

3

6

9

12

15

Área cultivada x 100

18

1956-60 1986-90 2001-05

Riesgo de erosión de suelos

(ton sedimento/ha/año)

100

200

300

Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de contaminaciónpor plaguicidas (índice relativo) en 50 años (Fuente: Viglizzo et al., 2011)

1956-60 1986-90 2001-05

0.0 0.4 0.8 1.2

Área cultivada x 100

Riesgo de contaminación por

plaguicidas (Índice relativo) 2001-05

1 punto: 106 unidades de contaminación

1956-60 1986-90

Riesgo estimado de contaminación por plaguicidas en distintas eco-regiones de Argentina durante el período 1956-2005 (Fuente: Viglizzo et al., 2011)

10

0

5

10

15

20

25

30

35

1956-1960 1986-1990 2001-2005

Bosque Paranaense

Delta del Paraná

Esteros & Campos Yungas

Chacos &

Espinal

Pro

vis

ión

rela

tiva (

0–

100)

de s

erv

icio

s e

cosis

tém

icos

Provisión relativa de servicios ecosistémicos en Argentina (en mapa 1 punto: 0.25 unidades) y cambios ocurridos durante el período 1956-2005 (Fuente: Carreño et al., 2010).

0

1

2

3

-1

-2

-3

1955-60 1986-90 2001-05

Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período 1955-2005. Año 1960=1. Fuente: Viglizzo et al. (2011).

Consumo de energía fósil

Impacto en el hábitat

Stocks de C-P-Nen suelo

Emisión de gases invernadero

0

1

2

3

-1

-2

-3

1955-60 1986-90 2001-05

Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período 1955-2005. Año 1960=1. Fuente: Viglizzo et al. (2011).

Producción de energía

Riesgo erosión del suelo

Riesgo de contaminación

plaguicidas

Eficiencia de de uso de laenergía fósil

Riesgo decontaminaciónpor nutrientes

Impacto ecológico y ambiental de laexpansión agropecuaria en Argentina:

1. Devegetación y deforestación de tierras naturales

2. Stocks decrecientes de C y otros nutrientes

3. Emisión creciente de GEI

4. Intervención creciente sobre el hábitat

5. Provisión declinante de algunos servicios ecosistémicos

6. Riesgos decrecientes de erosión de suelos y contaminación por pesticidas debidos a la mejora tecnológica

11

Ubicación relativa de Argentina en varios indicadores de riesgo ecológico-ambiental

RIESGO BAJO RIESGO MEDIO RIESGO ALTO

Deforestacióny expansión

agrícolaContaminación

nutrientesPérdida denutrientes

Erosiónsuelos

Uso aguasubterránea

Pérdidahábitat

EmisiónGEI

BrasilIndonesia

BrasilIndonesia

BrasilIndonesia

China

Holanda

China

IndiaChina

KeniaArgentinaArgentina

Argentina

Argentina

Argentina

Argentina

Contaminaciónplaguicidas

Argentina

MundoArgentina

Somos herederos de una formación agronómica clásica que ha considerado a las lluvias y su

estacionalidad el factor hídrico más gravitante

Dinámica en superficie de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial

Fuente: NOAA (2009). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU.

12

Dinámica en profundidad de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial

Fuente: NOAA (2009). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU.

Localización geográfica de anomalías térmicas debidas a los eventos El Niño/La Niña en el Océano Pacífico y su influencia en los continentes

(Fuente: NESDIS-NOAA, 2012)

Evolución de las anomalías térmicas en la superficie del Pacífico en la región 3-4 de El Niño en base a estimaciones trimestralessuperpuestas (Fuente: NESDIS-NOAA, 2012)

Años Niño

Años Niña

Umbral

Niño

Umbral

Niña

Anomalías térmicas (ºC)

+1.5924.47Junio 2012

+ 1.2025.48Mayo 2012

+ 1.3026.90Abril 2012

+ 0.2726.91Marzo 2012

+ 0.1626.30Febrero 2012

Anomalía (ºC)Temperatura (ºC)

El Niño 1+2

Mes

Evolución del índice El Niño 1+2 durante el año 2012

13

300

500

700

900

1100

1300

1500

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Pampa suh-húmeda

Pampa semiárida

Pampa occidental

300

500

700

900

1100

1300

1500

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Pampa ondulada

Pampa austral

Pampa oriental

Patrones pluviométricos (mm/año) de las regiones de Pampas y Espinal

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Depto San Justo (Córdoba)

Región Espinal central

Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina

1880-1920

Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina

1920-1960

Desplazamiento geográfico de las isoyetas de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina

1960-2000

14

Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina

2000- ?

?

-3

-2

-1

0

1

2

3

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Oscilación térmica (ºC)

-3

-2

-1

0

1

2

3

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Oscilación decádicadel Pacífico

Oscilación decádicadel Atlántico

Oscilaciones térmicas de los océanos Pacífico y Atlántico y patrones pluviométricos de las regiones pampeana occidental y chaqueña oriental

Lluvias (mm/año)

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Promedio precipitacionesEspinal central

Promedio precipitacionespampa occidental

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Correlación entre la Oscilación Decádica del Pacífico (ºC) y la potencia de El Niño entre las décadas de 1950 y 2010.

y = 14.689x + 31.705R2 = 0.7411

10

20

30

40

50

-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00

Oscilación decádica del Pacífico (ºC)

Intensidad de El Niño

Influencia delPacífico

Influencia delAtlántico

Influencias oceánicas en las precipitaciones de Argentina

15

Dinámica eco-geo-hidrológica de las áreas anegables del NE de La Pampa y NO de Buenos Aires (Fuente: adaptado de Badano, 2010).

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1960 1970 1980 1990 2000

Precipitaciones (mm/año)

Nivel freático (m)

Tendencia en las precipitaciones (Viglizzo, 2010) y estimación de los niveles freáticos (Badano, 2010) en el NO sub-húmedo de Buenos Aires en el período 1960-2005.

-14,00

-12,00

-10,00

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,001965 1975 1985 1995 2005 2015

Nivel freático (m)

Nivel freático en el área de influencia del departamento San Justo(Córdoba) entre 1970 y 2011

-14,00

-12,00

-10,00

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,001965 1975 1985 1995 2005 2015

Nivel freático (m)

Relación entre el nivel de precipitaciones (mm/año) y el nivel freático (m) en el área de influencia del departamento San Justo(Córdoba) entre 1970 y 2011

1970 1980 1990 2000 20100

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Precipitaciones (mm/año)

16

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Porcentaje del área total

Área ganadera

Área de cultivo

Área no aprovechable

50 años de cambio en el uso de la tierra en el departamento San Justo(Córdoba), ecosistema del Espinal

Cultivos anuales

Pastizal/pastura

Bosque

Cambios en el uso de la tierra, intensidad de evapotranspiración y dinámica freática en los ecosistemas

Nivel freático, topografía y comportamiento de los cultivos en fases húmedas y secas

-7,00

-6,00

-5,00

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50

Nivel freático medio del NO La Pampa (m)

Nivel freático d

e localidades d

e la pampa

húmeda (m

)

Correlaciones entre el nivel freático medio (1978-2006) de sitios en el NO de La Pampavarios sitios en localidades del NE y Centro y SO de Buenos Aires

Sitios de control freático ubicados en Gral. Pico (R=0.81, P<0.01), Intendente Alvear (R=0.97, P<0.01), Catriló (R=0.82, P<0.01),Ceballos (R=0.54, P<0.01), Quemú (R=0.92, P<0.01), Rancul (R=0.85, P<0.01), Speluzzi (R=0.74, P<0.01), Villegas (R=0.49, P<0.09), Bolivar(R=0.84, P<0.01), 9 de Julio ((R=0.64, P<0.01), Bordenave (R=0.79, P<0.01)

17

Coeficientes de correlación de lluvias y niveles freáticos en localidadeslocalidades pampeanas y bonaerenses (Fuente: Viglizzo, 2010)

Gral. Picoversus

Catriló

Quemú

Alvear

Bordenave

Lluvia vslluvia

Freática vsfreática

0.60

0.35

0.20

0.37

0.83

0.88

0.76

0.71

-14,00

-12,00

-10,00

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50

Nivel freático medio del NO La Pampa (m)

Nivel freático d

e localidades d

e pampa húmeda (m

)

Rafaela (R=0.05, P>0.05)

Pergamino (R=-0.09, P>0.09)

M Juárez (R=0.02, P>0.05)

Correlación entre el nivel freático medio del NO de La Pampa y tres localidadesde la Pampa húmeda (Rafaela, Pergamino y Marcos Juárez)

-10,00

-9,00

-8,00

-7,00

-6,00

-5,00

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

-13,00 -12,50 -12,00 -11,50 -11,00 -10,50 -10,00 -9,50 -9,00 -8,50 -8,00

Nivel freático medio de Pergamino (m)

Nivel freático d

e dos localid

ades d

e pampa húmeda (m

)

Marcos Juárez (R= 0.49, P< 0.01)

Rafaela (R= 0.75, P< 0.01)

Correlación del nivel freático entre sitios localizados en Pergamino, Rafaela y Marcos Juárez Hipótesis de sistemas freáticos independientes en la planicie pampeana

AcuíferoPuelche

AcuíferoAraucano

18

-13,00

-11,00

-9,00

-7,00

-5,00

-3,00

-1,00

-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50

Nivel freático medio del NO La Pampa (m)

Nivel freático d

e localidades d

e pampas

sub-húmeda y h

úmeda (m

)

Sitiosanegables(0 y -6 m)

Sitios no anegables(-6 y -13 m)

Comparación del comportamiento freático de distintas localidades de la pradera pampeana

Coeficientes de correlación de lluvias y nivel freático con el % de áreas cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires

Significanciaestadística (P)

Coeficiente deCorrelación (R)

Lluvia vs % áreaanegada

- 0.11

> 0.05

0.88

Nivel freático vs % áreaanegada

< 0.01

Relaciones entre precipitación anual, ascenso del nivel freático y porcentaje de tierras cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires

% área cultivable anegada

0

80

60

40

20

-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0

Nivel freático (m)

Y= -0.39 – 2.95 X + 12.85 X2

R = 0.88, P < 0.01

% área cultivable anegada

0

80

60

40

20

-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0

Nivel freático (m)

¿Hay umbrales freáticos críticos a partir del cual se disparan procesos no lineales de anegamiento?

?

Fuentes: INDEC (1997), Abraham (2007), Salinas (2010).

Buenos Aires

Córdoba

Santa Fe

1970 1980 1990 2000 2010

0

25

50

75

100

125

150

Supe

rfici

e re

gada

(x 1

000

has)

Superficie de cultivos extensivos bajo riego de aspersión y su evolución en tres provincias de la región Pampeana desde 1970

19

Mapa e imagen satelital que muestra la cobertura por pivotes de riego sobre el acuífero Ogallala en el norte de Texas. Landsat Geocover Image; Mapa:

USGS Fact Sheet 2007

DeclinaciDeclinaciDeclinaciDeclinacióóóón del nivel fren del nivel fren del nivel fren del nivel freáááático (m)tico (m)tico (m)tico (m)

Más de 4530-4515-307,5-153-7,5 Tres reflexiones para colegas

Hay vida más allá de la pluviometría

Es una vida más complicada

Debemos asumirla como tal si queremos hacer una agronomía de “sintonía fina”

Tres interrogantes sin respuesta

¿Están las lluvias y la freática muy vinculadas? ¿O no tanto?

Si la freática es una caja de sorpresas, ¿podemos anticiparnos mediante modelos de alerta temprana?

¿Es la freática un disparador de anegamientos abruptos? Si lo es, ¿estamos cerca o lejos de entender los mecanismos

de regulación involucrados?