Introducciónlangif.uaslp.mx/documentos/informe_2009/Producto_12/12...Informe 2009 Figura 1...

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Introducción Entre las atribuciones de la SAGARPA está la de celebrar y promover la suscripción de acuerdos y convenios con instituciones académicas y científicas, nacionales o extranjeras, orientados a desarrollar proyectos conjuntos de investigación científica, capacitación e intercambio de tecnología en materia de sanidad vegetal. Además de validar, generar y divulgar tecnología fitosanitaria y capacitar al personal oficial y privado. La innovación tecnológica para el manejo de plagas es necesaria y es parte de los productos entregables del convenio SENASICA-UASLP (proyecto SINAVEF) en la innovación de la vigilancia epidemiológica fitosanitaria. Contando con información técnica que se relaciona y complementa con todos los productos del SINAVEF, para lograr un mejor resultado. Se requiere que la vigilancia epidemiológica fitosanitaria suministre el sustento analítico para la planeación, programación y evaluación de actividades e intervenciones de las acciones en sanidad vegetal con metodologías, sistemas, lineamientos y protocolos generados con el apoyo de investigadores científicos. En este sentido el uso de los sistemas de información geográfica y la teledetección, aplicación de modelos multicriterio y multivariados para el pronóstico de plagas es enriquecedor para la sanidad vegetal del país. La generación de nueva tecnología que adelante se presenta es determinante para el monitoreo de plagas en México. El resultado del monitoreo de plagas en áreas geográficas específicas permite comprobar con certeza la presencia, baja prevalencia o ausencia de una plaga y las medidas fitosanitarias a adoptar, cuando fueran necesarias, para combatirla. El monitoreo es un proceso oficial continuo para comprobar situaciones fitosanitarias (FAO, 2009). La temperatura y la humedad en el ambiente, son los elementos climáticos de mayor influencia en el desarrollo y reproducción de las plagas, sin embargo, el viento puede ser un factor importante de dispersión, o para algunas plagas la luz solar, el tipo de suelo, entre otros, son factores determinantes. La utilización de la acumulación de los grados días de desarrollo (GDD) para estimar los ciclos de vida de insectos es un procedimiento de gran aceptación en muchos estudios entomológicos debido a la relación entre el desarrollo de artrópodos y la temperatura (Tassan et al., 1983). Para muchos agentes patógenos foliares, el modelo infeccioso es uno de los componentes más críticos para la previsión de la enfermedad ya que el proceso de infección está limitado por la duración de la humedad de una superficie o la alta humedad relativa en los ambientes terrestres (Magarey et al., 2005). Esto hace necesario también el monitoreo del clima. Así se generan metodologías, sistemas, lineamientos y protocolos generados con el apoyo de investigadores científicos para sustentar analíticamente la planeación, programación y evaluación de actividades e intervenciones de las acciones en materia de sanidad vegetal.

Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria

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Seguimiento agroclimático de las regiones epidemiológicas

La necesidad de estudiar de manera integral la correlación ambiente-patógeno-hospedero se deriva del concepto del triángulo epidemiológico que plantea la conjunción de estos tres elementos para determinar la presencia de una plaga (Scholthof, 2007). La temperatura, precipitación, humedad de suelo y ambiente son factores que determinan el desarrollo fenológico tanto de hospederos como de patógenos. El clima es un factor que afecta directamente el establecimiento de cultivos, plagas y hasta de sus enemigos naturales. Por otro lado, si el hábitat de cierto patógeno se ve comprometido, por ejemplo debido a una sequía, la búsqueda de alimento alienta su dispersión. Sin embargo, los factores climáticos no afectan en igual medida a todas las especies. Por esta razón es necesario conocer los rangos de sobrevivencia donde clima, humedad y alimento son justo los necesarios para no morir, y los de supervivencia que indican la capacidad de reproducción de la especie (Trujillo, 1983; Andreawartha, 1971). La metodología del SINAVEF consiste en la integración de la agroclimatología a la vigilancia epidemiológica fitosanitaria que comúnmente se han estudiado de manera independiente. La relación del patógeno con su entorno, que se ubica espacialmente en una región con las condiciones propicias de desarrollo (hospedero y clima), define la región epidemiológica.

La metodología propuesta para el seguimiento agroclimático de las regiones epidemiológicas es un paso indispensable para el proceso de creación de mapas de amenazas y riesgos epidemiológicos, además de que parte de la generación de tecnología para el manejo de plagas a través del software creado para el análisis climático, este como complemento del Sistema Coordinado de Operaciones para el Manejo de Plagas Reglamentadas y su Epidemiología (SCOPE).

El clima fue definido en sus inicios como ““el conjunto de los fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera en un punto cualquiera de la Tierra” por el meteorólogo austriaco Julius Ferdinand von Hann. El concepto desarrollado de climatología dice que es la ciencia que estudia la distribución espacial de los climas y su relación con las características naturales, es decir, la relación de los fenómenos meteorológicos con el relieve, suelo y vegetación de un lugar determinado, a través del tiempo (Cuadrat y Pita, 2004:9; y García, 1986:7).

La relación entre la climatología y la agricultura dio lugar al concepto de agroclimatología y fue llevado a escala internacional en 1960 por parte de la ONU y sus agencias de agricultura y meteorología (FAO y OMM). Este concepto se crea por la necesidad de profundizar en el conocimiento de esta interacción. Sin embargo, la agroclimatología, relación clima-cultivo, se ha analizado solamente en función de los patrones meteorológicos asociados con las etapas fenológicas de los cultivos, principalmente la cantidad de agua disponible y las temperaturas de desarrollo.

La Organización Mundial para la Agricultura y la Alimentación (FAO en inglés) firmó el primer convenio oficial con la Organización Mundial de Meteorología (OMM) que se denominó “Proyecto de agroclimatología interagencias”. Ocho años después se establece el “Grupo mixto sobre biometeorología agrícola” con las firmas de la FAO, OMM y la UNESCO y la anexión del Programa de Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente (PNUMA) en 1972 (FAO, 2007). A partir de entonces se han fortalecido los esquemas de medición de condiciones atmosféricas y los análisis climáticos para descubrir la relación que la temperatura y la disponibilidad hídrica, principalmente, tienen con el desarrollo de los productos agrícolas y sus distintas etapas de desarrollo.

La FAO propició el estudio de la agroclimatología, lo cual a su vez permitió el establecimiento de laboratorios climáticos en la mayoría de los países. La agroclimatología en México está a cargo

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principalmente por el INIFAP, el cual opera a través de la Red Nacional de Estaciones Estatales Agroclimáticas para realizar los análisis de eventos climáticos que pueden afectar a la industria agroalimentaria del país (INIFAP). Esta institución cuenta con una plataforma agroclimática que ofrece los registros meteorológicos en tiempo real para todo el país y cuenta con un apartado para el monitoreo de desarrollo de sistemas producto de acuerdo a las condiciones actuales del clima y otro para el desarrollo de plagas. La plataforma no está integrada, ya que son análisis independientes que no aportan la correlación mencionada en el triángulo epidemiológico. Además, el análisis es solamente cuantitativo y no espacial-temporal, como es la propuesta del SINAVEF. Muy similar es el funcionamiento de otras plataformas plataforma agroclimáticas o de monitoreo de plagas en el mundo. Más bien, la inclusión de algunos parámetros meteorológicos en el análisis de riesgo de plagas y epidemiológico es desde la visión de la plaga, como el caso del Locust Watch (FAO). Esta plataforma, auspiciada por la FAO para vigilar la presencia de langosta en el desierto africano, no toma en cuenta la agroclimatología, solamente identifican las condiciones de temperatura y humedad de acuerdo a la probabilidad de sobrevivencia o supervivencia de la langosta, aunque si cuenta con un análisis espacial de situación actual y probable dispersión.

Existen diversas plataformas de vigilancia de plagas en el mundo. Algunas de ellas se enfocan a la etapa del monitoreo y el análisis climático, otras toman en cuenta los aspectos espaciales, es decir, ubican geográficamente el estatus de la plaga en estudio. Las plataformas de monitoreo y vigilancia de plagas que actualmente existen en el mundo se detallan en el apartado del Producto 10. Existe el caso de la plataforma agroclimática para cítricos de Argentina de la Asociación de Citricultores de Concordia (ACC) denominada FRUTIC, que aunque sus estaciones agroclimáticas son parecidas a las del INIFAP en México, las argentinas incluyen la medición de humedad y temperatura de los suelos que son parámetros importantes, por ejemplo para el modelo biológico de infección de enfermedades. Las herramientas más importantes son el monitoreo de etapas fenológicas de sistemas producto y sus plagas relacionadas. Esta plataforma, al igual que la del INIFAP, solamente se enfoca en el monitoreo y modelado cuantitativo a corto plazo sin tomar en cuenta el diagnóstico y dejando al monitoreo y la vigilancia sin un análisis espacial. La metodología SINAVEF ofrece además un análisis de pronósticos a mediano plazo a través de estimaciones estadísticas. Esto se logra con los registros históricos y modelos climáticos mundiales, todo aplicado a la vigilancia epidemiológica fitosanitaria.

La Figura 1 corresponde al esquema del análisis climatológico en sus dos dinámicas temporales, histórico y en tiempo real, y la relación y utilidad que tiene cada una en la vigilancia epidemiológica fitosanitaria.


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Figura 1 Análisis climatológico histórico y en tiempo real para la vigilancia epidemiológica fitosanitaria.

La normativa internacional en materia de fitosanidad menciona al clima y a los cultivos como algunos de los elementos determinantes para la presencia o ausencia de plagas. En la Norma Internacional de Medidas Fitosanitarias No. 6 (NIMF No.6), que define las directrices para la vigilancia fitosanitaria, se especifica que las Organizaciones Nacionales de Protección Fitosanitaria (ONPF) deben “validar las declaraciones de ausencia o distribución limitada de plagas cuarentenarias” a través de ciertos criterios, entre ellos, la “distribución de las plantas hospederas de la plaga y específicamente de sus áreas de producción comercial”, así como la “conveniencia climática de los sitios por plaga” (NIMF No. 6, 2006). De manera similar, la NIMF No. 8 habla de la ausencia de una plaga que anteriormente estuvo presente por razones de “clima u otra limitación natural para la perpetuación de la plaga”, además de citar procesos que implican cambios en los hospederos como “los cambios en las plantas huéspedes cultivadas” o por los “cambios en las variedades” y los “cambios en las prácticas agrícolas” (NIMF No. 8, 2006).

Además, el análisis de riesgo de plagas (ARP) cuenta con un lineamiento en la NIMF No. 11 donde se señala que es necesario contar con la evidencia del potencial de establecimiento y dispersión de una plaga de acuerdo a las condiciones ecológicas/climáticas y la presencia de hospederos apropiados para su desarrollo (NIMF No. 11, 2004). De manera similar se menciona el desarrollo de hospederos y presencia de plagas de acuerdo a las condiciones climáticas en la NIMF No. 27 (NIMF No. 27, 2006).

A continuación se presenta cada etapa del proceso de análisis realizado en el SINAVEF y resultados obtenidos.

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Climatología aplicada a la vigilancia epidemiológica fitosanitaria

Como ya se mencionó, la propuesta del SINAVEF integra el concepto de climatología aplicada a la vigilancia epidemiológica fitosanitaria, la cual relaciona al clima y su influencia en el desarrollo tanto de las plagas como de sus hospederos. La Figura 2 representa al sistema producto, es decir, el cultivo y los factores que intervienen en su desarrollo, es decir, la base del análisis climático.

Figura 2 Diagrama agroclimático. Sistema producto y los factores que determinan su desarrollo.

El análisis de los fenómenos meteorológicos a lo largo de la historia y en tiempo real es uno de los elementos que definen la aparición de una plaga y se relaciona directamente con sus características de desarrollo y los hospedantes o productos agrícolas a los cuales afecta. Las condiciones climáticas son determinantes para identificar cuándo una plaga puede aparecer, reproducirse y considerarse como un riesgo en un cultivo determinado. Esto se rige por sus etapas fenológicas y la relación que existe con la temperatura, precipitación y humedad en el ambiente. En la Figura 3 se muestra el triángulo epidemiológico y los principales elementos que lo componen.

Figura 3 Triángulo epidemiológico fitosanitario y su escala.


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El triángulo epidemiológico se puede comprender en el siguiente esquema en función de la enfermedad o plaga (Figura 4):

Figura 4 Elementos del triángulo epidemiológico en función de sus variables.

La base del estudio climático son los datos meteorológicos registrados en la red de estaciones con que cuenta nuestro país, que es el primer paso en el análisis agroclimático para la vigilancia. Existen principalmente 3 tipos de estaciones que se diferencian por algunos parámetros meteorológicos, según sea su fin: meteorológicas, agroclimáticas e hidrométricas. Lamentablemente existen diversas deficiencias en el funcionamiento de las estacione hidrométricas y el tiempo de comunicación de sus mediciones. Estas redes de estaciones ofrecen información que procesada aporta datos cuantitativos para la vigilancia epidemiológica.

En un primer lugar, el diagnóstico de las condiciones de posible establecimiento de un patógeno se determina con los valores medios de confort climático, obtenidos con los registros de temperatura en el caso de los modelos biológicos de desarrollo para artrópodos y con los registros de humedad relativa en el caso de modelos de infección para enfermedades. De manera paralela, las condiciones de temperatura, precipitación y humedad determinan el desarrollo tanto del hábitat natural de un organismo patógeno como de los sistemas producto u hospederos que pudiera afectar. Además, los eventos extremos como sequías, inundaciones, ciclones y heladas derivan en situaciones inusuales de desarrollo y comportamiento de ambos, patógenos y vegetación (natural y sistemas producto), que ofrecen información para delinear escenarios de dispersión. Para la etapa de monitoreo de una plaga, los registros aportados por las estaciones agroclimáticas en tiempo real facilitan el seguimiento de las condiciones de los muestreos de plagas y de desarrollo de sus hospederos. Para este fin, el análisis de intensidad de la sequía realizado por el Monitor de la Sequía de Norteamérica ofrece resultados con aproximadamente 2 o 3 semanas de retraso y son de gran utilidad para conocer el estado de la sequía, tanto meteorológica como agrícola en tiempo casi-real. Por otro lado, los registros históricos, que indican el comportamiento normal del clima, son útiles para la vigilancia epidemiológica ya que ofrecen las condiciones más probables a corto o mediano plazo para construir pronósticos de desarrollo de plagas y sus hospederos. De igual forma, para la vigilancia, los registros en tiempo real permiten, aunados al monitoreo, establecer fechas probables para las etapas fenológicas de las plagas.

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Los cálculos para la meteorología básica y para los modelos biológicos de desarrollo de plagas, se realiza a través de un programa de cómputo que automatiza los cálculos realizados a partir de los registros de estaciones meteorológicas de nuestro país y la información sobre características biológico-climáticas para el desarrollo de plagas. Estos resultados se utilizan para la creación de la cartografía del modelo biológico de cierta plaga, herramienta especialmente útil para el análisis de riesgo de plagas no presentes en nuestro país y para plagas controladas que pudieran dispersarse y establecerse en zonas libres.

Base de datos meteorológica

El programa en Matlab CalculoClimatico (Algara-Siller, 2009) cuenta con criterios de depuración de registros meteorológicos de la base de datos ERIC III. El programa CalculoClimatico realiza cálculos y pruebas para obtener una base de datos depurada de los registros de precipitación y temperaturas del Servicio Meteorológico Nacional extraídos de la base de datos ERIC III para los cálculos de meteorología básica, severidad de la sequía y modelos biológicos de desarrollo.

El proceso de depuración básico de CalculoClimatico cuenta con un filtro para ciertos errores que pueden ser encontrados con datos fuera de formato y caracteres extraños. Además, verifica que los registros mensuales cumplan con al menos 20 días con datos y al menos 7 meses completos de un año. El último paso en la discriminación de las estaciones a utilizar es, según estándares internacionales de números de años necesarios para lograr una buena estadística meteorológica, utilizar solamente aquellas estaciones que tienen al menos 30 años con registros.

Se ha creado una base de datos que incluye los registros de las estaciones del SMN desde 1905 hasta 2004, extraído de la base de datos ERIC III que fue creada por el Instituto Mexicano de la Tecnología del Agua (IMTA, 2006). Debido a que los registros a partir de 2001 eran muy escasos en la fecha de creación de esta base, se ha incorporado el historial 2001-2007 de las estaciones a nivel nacional que cuentan con registros capturados de manera digital a la fecha de hoy.

El universo total de estaciones que registra el ERIC III es de 6,054 estaciones a nivel nacional, de las cuales, solamente 5,306 estaciones cuentan con algún tipo de registro. La localización de las estaciones meteorológicas en nuestro país se muestra en las Figuras 5 y 6, estaciones totales de la red y estaciones que cumplen con las condiciones necesarias para el análisis, respectivamente. En el caso de las estaciones agroclimáticas del INIFAP, se cuenta con alrededor de 800 estaciones ubicadas en campos agrícolas.


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Figura 5 Localización de todas las estaciones meteorológicas en México.

En la Figura 6 se aprecia el esquema relacional meteorología-vigilancia epidemiológica. Se define la importancia de cada tipo de registro con que se cuenta en nuestro país para cada una de las etapas de la vigilancia. Mientras que los registros históricos nos ayudan al diagnóstico de plagas que podrían establecerse en regiones donde estaban ausentes, también sirven para estimar pronósticos, realizando análisis estadístico de similitud con otros años, años análogos, ya sea en condiciones de precipitación o de fenómenos como El Niño y manchas solares que influyen en el comportamiento de los patrones climáticos.

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Figura 6 Localización de todas las estaciones meteorológicas en México.

Es necesario hacer notar que la variabilidad climática natural se presenta en ciclos. Por otro lado el cambio climático, ya sea debido a fluctuaciones climáticas naturales como al efecto derivado de las acciones del ser humano, es una tendencia de las condiciones normales de las variables climáticas. Podemos decir que las normales climatológicas han tenido dos fines principales. En primer lugar, constituyen una referencia con la que se pueden evaluar las condiciones (en particular las condiciones actuales o recientes) y en segundo lugar se utilizan extensivamente (de forma implícita o explícita) para fines de predicción, como indicador de las condiciones que es probable que se experimenten en un determinado lugar (OMM, 2007: p. 5).

De acuerdo a la Organización Meteorológica Mundial (OMM), se le llama normal climatológica a los valores medios de los elementos meteorológicos (temperatura, humedad, precipitación, evaporación, etc.) calculados con los datos recabados durante un periodo largo y relativamente uniforme, generalmente de 30 años. Este concepto de “normal climatológica estándar de 30 años” data de 1935 cuando en la conferencia de Varsovia el Comité Meteorológico Internacional recomendó que se utilizara 1901 – 1930 como periodo estándar mundial para el cálculo de las normales. En 1956, la OMM recomendó el uso del periodo de 30 años disponible más reciente, que finalizara en el año más próximo que terminara en 0 (que en aquel momento era 1921 – 1950). (OMM, 2007: p. 6).


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Figura 7 Esquema de relación entre los registros meteorológicos y la vigilancia epidemiológica fitosanitaria.

La principal deficiencia en la red de estaciones meteorológicas del SMN es que la mayoría no son automáticas y solamente registran algunos parámetros. Mientras que las estaciones del INIFAP cuentan con una red automática que incluye, como ya se dijo, parámetros importantes como la humedad relativa, pero dejan fuera la temperatura y humedad de los suelos, datos que son de gran utilidad para el análisis realizado y para plagas que tienen fases en suelo, como en el caso de la langosta.

Análisis de años análogos con el fenómeno de El Niño

El pronóstico de las condiciones climáticas es una herramienta muy importante para la planeación de las políticas en materia agrícola de nuestro país e indispensable en la vigilancia epidemiológica fitosanitaria. Aunque no existen modelos que puedan prever el comportamiento de los sistemas climáticos, debido a su complejidad, el pronóstico se base en pruebas estadísticas, analogías y experiencia que muestra escenarios probables. El presente análisis se realizó tomando en cuenta los modelos existentes sobre condiciones de precipitación, temperatura, índice de severidad de la sequía, ciclones, previsión de la presencia del fenómeno de El Niño y manchas solares.

El fenómeno de la sequía y la presencia de ciclones alteran de manera significativa los patrones de desarrollo de los patógenos y sus hospederos y están ligados a la aparición del fenómeno de El Niño. El Niño (ENSO por sus siglas en inglés), afecta los patrones de circulación atmosférica, aumentando la temperatura del Océano Pacífico y, por consecuencia, la evaporación. La presencia del fenómeno de El Niño tiene el efecto de alterar los patrones de circulación atmosférica de manera negativa en cuanto a la cantidad de lluvia en distintas regiones del país durante las temporadas de lluvias.

Debido a que El Niño es un fenómeno recurrente que tiene cierta periodicidad, y por sus efectos en los patrones de circulación atmosférica, se utiliza para correlacionarlo con el fenómeno de la sequía. Existen algunas bases de datos con los registros de aparición de El Niño y La Niña, lo cuales se utilizaron para el análisis de correlación. A finales de los 60s fue que los registros de temperatura del Océano Pacífico comienzan a ser más confiables, debido a que el fenómeno apenas comenzaba a estudiarse con metodologías validadas.

Registros históricos

(SMN e INIFAP)

Registros en tiempo

real (INIFAP, NADM)

Diagnóstico Monitoreo Vigilancia

Vigilancia epidemiológica

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La prueba de mínimos cuadrados consiste en sumar las distancias, elevadas al cuadrado, entre cada punto de los años seleccionados para la prueba en comparación con el período en estudio.

Tabla 1 Prueba de mínimos cuadrados para años análogos al período 2009-2010 para elaboración de pronósticos.

Anomalías de temperatura en el Océano Pacífico (CPC)

Mínimos cuadrados por cada período propuesto y el pronóstico 2009-2010

1982-1983

1991-1992

1997-1998

2009-2010

2009-2010 (pronóstico)

1982-1983

1991-1992

1997-1998

Enero 0 0.4 -0.4 -0.8 0.64 1.44 0.16

Febrero 0.1 0.3 -0.3 -0.7 0.64 1 0.16

Marzo 0.1 0.3 0 -0.5 0.36 0.64 0.25

Abril 0.3 0.4 0.4 -0.1 0.16 0.25 0.25

Mayo 0.6 0.6 0.8 0.2 0.16 0.16 0.36

Junio 0.7 0.8 1.3 0.6 0.01 0.04 0.49

Julio 0.7 1 1.7 0.7 0 0.09 1

Agosto 1 0.9 2 0.8 0.04 0.01 1.44

Septiembre 1.5 0.9 2.2 0.9 0.36 0 1.69

Octubre 1.9 1 2.4 1.2 0.49 0.04 1.44

Noviembre 2.2 1.4 2.5 1.5 0.49 0.01 1

Diciembre 2.3 1.6 2.5 1.7 0.64 0.01 1

Enero 2.3 1.8 2.3 1.2 1.8 0.25 0 0.25

Febrero 2 1.6 1.9 2.3 0.09 0.49 0.16

Marzo 1.5 1.5 1.5 2 0.25 0.25 0.25

Abril 1.2 1.4 1 1.7 0.25 0.09 0.49

Mayo 1 1.2 0.5 1.2 0.04 0 0.49

Junio 0.6 0.8 0 0.8 0.04 0 0.64

Julio 0.2 0.5 -0.5 Agosto -0.2 0.2 -0.8 Septiembre -0.6 0 -1 Octubre -0.8 -0.1 -1.1 Noviembre -0.9 0 -1.3 Diciembre -0.7 0.2 -1.4

Suma de mínimos cuadrados

4.91 4.52 11.52

Para el año 2010 se seleccionaron 3 períodos de años análogos en base a las anomalías mensuales de temperatura del Océano Pacífico, región 3.4, según el estándar internacional. Los períodos análogos al 2009-2010 son: 1982-1983, 1991-1992 y 1997-1998, donde el primer año es el inicio del fenómeno de El Niño y el segundo el término.


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La analogía consta de períodos donde el fenómeno de El Niño se presentó con fecha inicial, anomalías de temperatura e intensidad, similares al período 2009-2010. Además, se utilizan los pronósticos de la NOAA sobre El Niño para el primer semestre de 2010. Estos datos se presentan en mapas o tablas y se utilizan para estimar la intensidad y duración de El Niño. El análisis de mínimos cuadrados muestra un comportamiento similar con los tres períodos propuestos, de mayor a menor analogía estadística: 1991-1992, 1982-1983 y 1997-1998.

El pronóstico con que se contaba a principios de 2010 era de una anomalía en el Océano Pacífico de +1.8ºC y en aumento para el resto del semestre. Sin embargo en la columna de los valores del año registrados se midió una aumento en +1.2ºC, reduciendo la posibilidad de que El Niño se desarrollara a intensidad fuerte (ESRL). El Niño en este momento es moderado y bajo la analogía al período 1991-1992 su terminación se estima para mayo-junio de este año.

Índice de Severidad de la Sequía

La sequía es un fenómeno climático que siempre ha existido, en menor o mayor intensidad, en todo nuestro Planeta (Contreras, 2005). El asentamiento de una comunidad pone de manifiesto los efectos de las sequías. Los estudios científicos realizados durante los últimos años señalan que el clima está cambiando, afectando a la naturaleza de diversas maneras, por ejemplo, los cambios o tendencias en intensidad y frecuencia de la sequía y las inundaciones (IPCC, 2001).

Este método de medición de índice de sequía ofrece resultados que son el cociente de la diferencia de precipitación de los meses con déficit de un año y la precipitación normal entre la precipitación normal, es decir, es el porcentaje de lo que faltó por llover en un año dado comparado con lo que comúnmente llueve. El índice de severidad a la sequía puede ser aplicado a cualquier región ya que es independiente del tipo de clima. Este índice propone 7 niveles (Hernández et al., 2000): ausente (0 a -0.2), leve (-0.2 a -0.35), fuerte (-0.35 a -0.4), muy fuerte (-0.4 a -0.5), severo (-0.5 a -0.6), muy severo (-0.6 a -0.8), extremadamente severo (menor a -0.8). El Cuadro 3 muestra un ejemplo sobre el cálculo de este índice y su fórmula.

Cuadro 1 Ejemplo de precipitaciones mensuales para el cálculo del índice de severidad de la sequía.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

X (mm)

20 25 31 45 102 151 170 160 100 85 70 65

X (mm)

19 28 33 43 100 165 190 150 90 89 68 60

XXXIS

∑∑−∑

=

, donde X∑ corresponde a la sumatoria de las precipitaciones mensuales para el año calculado que

fueron menores a la media, y X∑ corresponde a la sumatoria de las precipitaciones medias mensuales (para todos los años con registro) que fueron mayores a los meses del año en estudio.

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La Figura 8 muestra el índice de severidad de la sequía histórico para México. Este análisis se utiliza para conocer la distribución de la intensidad de la sequía media e integrarlo al análisis de riesgo de cada plaga y al planteamiento de las regiones epidemiológicas.

Figura 8 Índice se severidad de la sequía histórico para México.

Los resultados históricos de la severidad de la sequía, que se corroboran con las tendencias de disminución de la precipitación y aumento en la temperatura, muestran que las sequías fuertes en regiones de selvas cálido-húmedas se han intensificado hasta una severidad de sequía muy fuerte. En el caso de las selvas cálido-secas, las sequías muy fuertes se han tornado a sequías severas. Estos resultados se obtuvieron con las 1,457 estaciones meteorológicas que cuentan con las condiciones de registros mínimos para realizar los cálculos, anteriormente mencionados.


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Moda de precipitación ajustada a la función gamma incompleta

La frecuencia de sequía está dada por el número de estaciones que registraron 25% o menos de precipitación, comparado con las más de 150,000 ha deforestadas (Algara-Siller, 2009). Este análisis se está utilizando para encontrar las regiones que más cambio han tenido en los patrones meteorológicos y que además han mostrado cambios en el tipo de clima. En el caso de la langosta, la pérdida de selvas y bosques propician su dispersión en su búsqueda de vegetación nativa para su desarrollo y en la preferencia de cultivos cuando su hábitat se encuentra en situación de estrés. Otro ejemplo es la enfermedad del HLB que se desarrolla más fácilmente durante eventos de sequía. El estrés hídrico está documentado como uno de los factores que alteran la respuesta de las plantas (Wright y Beattie, 2004). Este estrés puede ser por falta de humedad o por exceso, el cual produce una baja aeración del suelo, llamada hipoxia (Wiseman, 2004).

Comúnmente se ha utilizado la media como medida del valor más representativo en diferentes aplicaciones científicas. Sin embargo, en el caso de la precipitación, la media aritmética o promedio deja de ser adecuada por la variabilidad que la precipitación presenta. La disparidad de los datos se acentúa en climas semiáridos y áridos. Las primeras reflexiones acerca de la variabilidad de la precipitación en zonas áridas fueron advertidas desde 1941 por Conrad (Mosiño y García, 1981).

La media aritmética en una distribución normal que cae en la frecuencia central de la curva de distribución de Gauss. Esto significa que la distribución de las frecuencias es simétrica y la media, moda y mediana serán iguales. La distribución de las precipitaciones, sin embargo, representada en la misma gráfica de Gauss, nos muestra que la distribución no es simétrica. La mayor frecuencia de precipitaciones corresponde al valor que tiene más probabilidad de presentarse en determinado período. La medida de la mayor frecuencia es la moda. Ahora nos encontramos con otro inconveniente. La moda estadística, como comúnmente se calcula, es decir el valor que más veces sucede, también nos arroja resultados equivocados en climas áridos. Nos podemos enfrentar a que la mayor probabilidad de lluvia en determinado mes es igual a cero, por tanto la moda será igual a cero. Si se calcula la media, esta podrá ser muy diferente con la simple presencia de unos cuantos días lluviosos.

García y Hernández (1988) indican que es importante el ajuste de las curvas a la distribución gamma incompleta y que se obtiene un mejor resultado con la moda que con la media, ya que la probabilidad de la primera de ocurrir oscila entre 70 y 75% y la segunda ocurre en un 50% o hasta una probabilidad tan baja como un 23% (García et al., 1977). La moda indica el valor que ocurre con más frecuencia y su valor será siempre menor al de la media.

Se realiza el cálculo de la moda de la precipitación, con el ajuste mencionado, para cada estación. Realizando estos cálculos para todas las estaciones del país o por regiones, obtenemos como resultado una tabla donde se enumeran los años en los que la precipitación fue mayor al 25% de la moda de la precipitación para todo el período con registros (exceso de precipitación), así como los años donde esta fue 25% menor a la moda (años con sequía). Mosiño y García (1981) proponen la siguiente fórmula de fácil aplicación:

XXModa

2σ−=

, donde X es la media aritmética y 2 e s la de s via ción e s tánda r de la s pre cipita cione s pa ra todos los

años con registro. El método completo de ajuste de la moda a la distribución gamma incompleta es muy complicado. Por esto, se utiliza un método que obtiene parámetros de la distribución gamma incompleta ajustada a las series de precipitación. El método de cálculo de la moda es explicado por Mosiño y García

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(1981) en un estudio de la variabilidad de la precipitación en México y por García et al. (1977) en su trabajo sobre la precipitación en la República Mexicana y evaluación de su probabilidad.

A continuación se describe brevemente la información sobre ciclones y manchas solares que ayudan en la construcción de pronósticos.

Temporada de ciclones y ciclo de manchas solares

A continuación se describe la actividad pronosticada de ciclones y de manchas solares. Estos datos, como ya se describió, son de gran utilidad para la vigilancia epidemiológica fitosanitaria. Las conclusiones de estos pronósticos y de los pasos anteriores se comentan más adelante y se refieren al escenario más probable de afectación agrícola y de desarrollo de plagas para este año.

Los pronósticos de la temporada de ciclones se realizan de manera más robusta a partir de abril de cada año. Para el caso de los ciclones en el Atlántico, la Universidad de Colorado, a través de su proyecto de Meteorología Tropical, ha emitido un pronóstico adelantado que será reemplazado durante los siguientes meses (Klotzbach y Gray, 2009). La Tabla 2 resume los eventos ciclónicos para este año de acuerdo a su intensidad:

Tabla 2 Pronóstico de actividad ciclónica para el Atlántico durante 2010

Histórico 1950-2000 Climatología (porcentaje de eventos comparado con histórico)

Preparado el 9 diciembre 2009 Pronóstico para 2010

Tormentas con nombre (NS) (9.6) 11-16 Días de tormenta con nombre (NSD) (49.1) 51-75 Cioclones (H) (5.9) 6-8 Días de huracán (HD) (24.5) 24-39 Huracanes de mayor magnitud (MH) (2.3) 3-5 Días con huracanes mayores (MHD) (5.0) 6-12 Energía ciclónica acumulada (ACE) (96.1) 100-162 Actividad ciclónica tropical acumulada (NTC) (100%) 108-172

No existen a la fecha pronósticos disponibles de actividad ciclónica para el Océano Pacífico, debido a la antelación y poca fiabilidad que representarían.

En cuanto a la actividad solar, reflejada a través de las manchas solares, las mediciones más recientes muestran que su ciclo natural se encuentra al inicio, es decir, con una baja actividad prevista en no más de 20 eventos de este tipo para este año (NASA, 2009).

Análisis espacial por región ecológica y por tipo de cultivo

Esta parte corresponde a la sobreposición de las distintas capas que se han obtenido en los pasos anteriores. El índice de severidad de la sequía es analizado por región ecológica y por tipo de cultivo para conocer las posibles afectaciones. Las Figuras 9 y 10 corresponden al índice de severidad de la sequía normal que ocurre en las selvas cálido-húmedas y cálido-secas, respectivamente, e incluyen la sobreposición de los ríos perennes del país. Esto permite saber los causes que pueden ser amenazados


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con eventos de sequía hidrológica. A diferencia de la sequía meteorológica, la que se mide con el índice de severidad de la sequía, la sequía hidrológica corresponde a la disminución de los causes de ríos, lo cual impacta en la agricultura de riego, principalmente.

La cartografía de regiones ecológicas fue desarrollada por un trabajo conjunto para América del Norte y se digitalizó por el SINAVEF (CCA, 1997).

Figura 9 Índice de severidad de la sequía sobre selvas cálido-húmedas

En este caso las condiciones de sequía histórica muestran que la sequía fuerte o más severa han cubierto 23,783,156 de hectáreas del total de las 28,491,565 de hectáreas de superficie de selvas cálido-húmedas, es decir, el 83.5%. En este caso, se utilizó la cartografía de regiones ecológicas (CCA, 1997) para determinar las áreas por tipo de cultivo y región ecológica. La Figura 11 representa la agricultura de humedad, temporal y riego de las regiones de selvas cálido-húmedas. La Tabla 3 corresponde a las superficies de interés por tipo de cultivo en esta región.

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Figura 10 Índice de severidad de la sequía sobre selvas cálido-secas

Figura 11 Superficie de cada tipo de cultivo que se encuentran en las selvas cálido-húmedas de nuestro país.


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Tabla 3 Superficie por tipo de cultivo en selvas cálido-húmedas.

Uso de suelo Superficie (ha) %

Agricultura de humedad 119,715 0.42

Agricultura de riego (incluye riego eventual) 512,707 1.80

Agricultura de temporal 4,498,846 15.80

Total de superficie de la región

28,491,565

Por otro lado, la Figura 12 representa la agricultura de humedad, temporal y riego de las regiones de selvas cálido-secas y la Tabla 4 corresponde a las superficies de interés para tipos de cultivo en esta región.

Figura 12 Superficie de cada tipo de cultivo que se encuentran en las selvas cálido-húmedas de nuestro país.

Tabla 4 Superficie por tipo de cultivo en selvas cálido-secas.

Uso de suelo Superficie (ha) %

Agricultura de humedad 60,620 0.21

Agricultura de riego (incluye riego eventual) 1,637,722 5.72

Agricultura de temporal 4,746,351 16.59

Total de superficie de la región

28,615,027.98

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Este análisis se realiza según el área de estudio y es importante porque hay condiciones de desarrollo de plagas que incluye condiciones de sequía y tipo de región. Por ejemplo, el HLB se ha reportado en regiones de selvas cálido-húmedas y con sequía de fuerte a más severa, en concordancia con la hipótesis que se menciona al final del apartado 1.8. De las 526,000 ha de superficie en nuestro territorio donde se ubican hospederos de HLB, 371,500 ha se encuentran en zonas de selva, es decir, el 71% de los cítricos son susceptibles a esta enfermedad.

Modelo biológico de desarrollo de plagas

Se implementó el procedimiento en CalculoClimatico para calcular los grados día de desarrollo de las plagas de manera que se ofrecen resultados en formato de texto que son utilizados en cualquier SIG para crear la cartografía correspondiente. Este código ofrece el cálculo de los grados día de desarrollo en un tiempo muy reducido, automático y con tablas de salida formateadas según las necesidades del SIG. Se puede aplicar a una pequeña región, por estados o para todo el país y para la plaga que se elija.

El cálculo del modelo de grados día de desarrollo para artrópodos que se integró a CalculoClimatico (Algara-Siller, 2009) ofrece resultados para ser utilizados en cualquier SIG para crear la cartografía correspondiente.

El cálculo para este modelo necesita de la información de pruebas de laboratorio de desarrollo biológico para cada una de las plagas. Los parámetros a utilizar son la temperatura base, es decir, la temperatura sobre la cual un artrópodo puede desarrollarse. El cálculo se obtiene al sumar los grados registrados por arriba de la temperatura base de los días donde así sucede. Se toma la temperatura media de cada día, de acuerdo a los registros meteorológicos, como la base comparativa.

GDDm = �(TM − Tbase )

GDDm = grados día de desarrollo acumulados para cada mes.

TM = temperatura media diaria del mes en estudio. Sólo se utilizan los días por arriba de la temperatura base.

T base = temperatura base de desarrollo de cada artrópodo.

Después de realizar los cálculos meteorológicos básicos con todas las estaciones, solamente 1,615 cumplen con todos los requisitos antes mencionados en el caso de los registros de temperatura utilizados para este modelo. CalculoClimatico trabaja con registros diarios históricos meteorológicos de precipitación, temperatura mínima, media y máxima para todas las estaciones del país que se suministra la Comisión Nacional del Agua, ya sea mediante la base de datos ERIC III o a solicitud expresa de años más recientes no disponibles o con los registros meteorológicos de la red de estaciones agroclimáticas del INIFAP. Los registro de estaciones automáticas del INIFAP servirán para el monitoreo y predicción futuros. Además, los registros del INIFAP incluirán la humedad relativa que es necesaria para correr los modelos de infección de patógenos que por el momento no se puede realizar.

Estos resultados son de vital importancia para el análisis de riesgo de plagas que no se encuentran en nuestro país para delimitar las regiones de mayor confort climático para que se establezcan.


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Pronóstico climático y agroclimático

En base a lo anterior, el pronóstico climático para este año es que se espera un déficit de lluvia gracias a El Niño para los meses de marzo-julio, pero con bajas temperaturas, por lo menos durante el primer trimestre. Esto ayudará a evitar la evapotranspiración, reteniendo la humedad acumulada durante las lluvias atípicas que se han presentado en febrero, las cuales no se han presentado según los registros históricos de los últimos 150 años.

Esta hipótesis se refuerza porque la actividad solar (manchas solares) será baja durante este año, pues es apenas el inicio del ciclo que comienza por su parte más baja (de menor incidencia). Esto evitará mayor aporte de radiación del sol hacia la Tierra, previniendo que El Niño se intensifique. Además, este año ha comenzado con un invierno mucho más frío de lo normal debido a una inversión de presiones en el Ártico, que recorrió la corriente de chorro hacia el sur y con esto las masas de aire frío y continúa de esta manera hasta mediados de febrero. Este ejercicio de correlación se realiza para las distintas plagas para confirmar las hipótesis de comportamiento anormal debido a alteraciones en los patrones de precipitación y temperatura.

Ahora, se analizan estas condiciones climáticas para las tres principales regiones de afectación por langosta: Huasteca (Oriente de San Luis Potosí, sur de Tamaulipas y norte de Veracruz), el estado de Tabasco y la Península de Yucatán, específicamente la parte norte de Yucatán. El pronóstico de sequía para estas tres regiones parte del período 1991-1992, años análogos anteriormente mencionados. Es importante recordar que las condiciones climáticas varían de región en región.

El pronóstico para 2010 es que la mayor severidad de la sequía se presentará en la Península de Yucatán, después en la Huasteca y la menos severa para Tabasco. La sequía se puede extender hasta agosto, mientras que la temporada ciclónica en el Atlántico se estima de mayor intensidad a la normal y por tanto más húmeda. El retraso estimado en los cultivos de temporal es de 2 a 3 meses, seguido afectaciones por exceso de precipitación durante la segunda mitad del año. Esto nos dice que el estrés en la vegetación natural en estas regiones puede alentar la gregarización de la langosta por la sequía, mientras que la pérdida por inundación.

En el caso de la Huasteca Potosina se distingue por la importancia económica de la caña de azúcar. Podemos prever que la afectación de la sequía sería para las primeras etapas fenológicas de su desarrollo retrasando el proceso de maduración. Por medio del análisis de años análogos se pronostica una disminución hasta del 30% de precipitación para este primer semestre. La pérdida de campo calculada de acuerdo a los años análogos 1991-1992, podría llegar al 9% en esta región cañera. A esto se agrega el problema del exceso de precipitación para finales de año, donde es importante su disminución para una adecuada acumulación de sacarosa, situación poco probable con los pronósticos disponibles.

Se estima que las condiciones de afectación de sequía para 2010 pueden extenderse hasta los meses de septiembre-octubre, retrasando el inicio de siembra de cultivos de temporal y reduciendo la vegetación silvestre que sirve de alimento a la langosta. Esto promueve un mayor estrés su población en las tres regiones estudiadas y propicia su gregarización.

Para el caso del Huanglongbing, de acuerdo a los registros históricos, las selvas de nuestro país han sufrido un aumento en los índices de severidad de la sequía, sobre todo en la región de la Península de Yucatán, la Planicie del Golfo de México y la costa del Pacífico. Esto es pertinente para el HLB ya que derivado de los muestreos, se ha notado que los casos positivos se han reportado en las zonas con mayor déficit de humedad, es decir, el estrés hídrico hace más propensa la vegetación para contraer enfermedades. Aunque las regiones citrícolas del país incluyen estados donde el clima es de tipo árido o

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semi-árido, los reportes indican que la enfermedad de HLB se presenta en las regiones de selvas. En el caso de los muestreos del vector del HLB en Mexicali y Tecate, donde la sequía ha sido severa, el diagnóstico ha sido negativo para HLB. Lo contrario ha sucedido en la parte de selvas de Nayarit y Jalisco, con reportes positivos de HLB, y para la Península de Yucatán en Quintana Roo y Yucatán. En base a esto, el HLB se presenta cuando se cumplen eventos de sequía fuerte o mayores que ocurran en zonas de selvas. En este caso, la correlación enfermedad-clima-hospedero nos indica la importancia de vigilancia en las zonas mencionadas, las más susceptibles a la infección, para mejorar las estrategias de tomas de muestra vegetal para el monitoreo de esta enfermedad.


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ELCAMBIO CLIMÁTICO Y SU INFLUENCIA EN LAS PLAGAS AGRICOLAS

Introducción

Desde el origen del planeta, el Sol ha sido la principal fuente de energía que influye en la transformación del tiempo y del clima. Sin embargo, el incremento de población en el mundo ha modificado el equilibrio natural. La humanidad ha pasado de menos de mil millones de individuos en el año de 1750 a más de 6 mil millones en el 2000. El aumento en los últimos 50 años ha sido igual al experimentado desde la aparición de nuestra especie hasta 1950. Por otra parte, los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) que se extraen de las profundidades de la Tierra y se queman aportan 88 por ciento de la energía que consumimos, y ocasionan un aumento de casi 20 por ciento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera desde el comienzo de la era industrial. El hombre, por tanto, ha alterado el sistema climático y el aumento de la temperatura del planeta (Contreras, C y Galindo, G. 2009).

Los estudios sobre el calentamiento de la Tierra se han basado en datos históricos de temperatura, modelos computarizados y ecuaciones matemáticas. Estas investigaciones pretenden pronosticar la tendencia del clima para los próximos cien años. Casi todos los observadores convienen en que lo que se desconoce resulta asimétrico; por ejemplo, es probable que cada vez seamos más reacios a aceptar el cambio de clima medida que el tiempo se alargue. Subir de un calentamiento de 2°C a 4°C es mucho más alarmante que de 0°C a 2°C. Cuanto mayor sea el calentamiento, más nos alejamos de la temperatura actual y más considerable resulta la posibilidad de que ocurran fenómenos imprevistos. Además, los acontecimientos extremos como sequías, huracanes, ondas cálidas y gélidas, desbordamiento de los ríos y congelamiento de los lagos, causan las pérdidas económicas mayores. Estas consideraciones se han abordado a partir de la teoría sobre el cambio climático global (Contreras, C y Galindo, G. 2009).

Estudios recientes, han establecido una conexión entre los parámetros histórico-climáticos y la agricultura, con la finalidad de establecer las relaciones funcionales de los elementos del clima y los resultados de las cosechas por una parte; y por otra, con la aparición de epidemias y plagas (Contreras Servín, 2009). Algunas de las transformaciones más espectaculares del cambio climático en las plagas y las enfermedades de los animales probablemente se observarán en los artrópodos, como los mosquitos, las mosquillas, las garrapatas, las pulgas y las pulgas de la arena, así como en los virus de los cuales son portadores. Debido al cambio de las temperaturas y la humedad, las poblaciones de estos insectos pueden extender la zona geográfica donde viven.

A escala global, los patrones estacionales de temperaturas y precipitaciones constituyen los factores principales para determinar la distribución de organismos en el espacio (Birch, 1957). Los insectos y las plantas llegan a adaptarse a combinaciones de estos factores mediante selección natural, aunque insectos con brotes periódicos ocurren especialmente en áreas que son físicamente severas, todo lo cual se considera una de las causas del calentamiento climático (Elton, 1975), quedando demostrado que los brotes de insectos, tanto en zonas templadas como tropicales, han seguido a periodos de sequía, fuerte actividad de manchas solares o combinaciones de sequía y humedad excesiva (Wallner, 1987).


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1. El cambio climático y las plagas

El estudio de plagas y enfermedades inicia con la discusión del triangulo epidemiológico que tiene como pilares al hospedero (cultivo), la plaga y el ambiente, que deben están presentes e interactuar para que una plaga subsista. La alteración de cualquiera de los tres factores provoca la aparición de un brote o epidemia (Contreras Servín, 2009). El incremento de estos organismos y sus afectaciones, como es el caso de los insectos, esta grandemente influenciado por diversos factores, así como en las relaciones tróficas con sus enemigos naturales y plantas hospedantes, entre los cuales la temperatura, la humedad relativa y el fotoperíodo son fundamentales (Marco, 2001), por ejemplo, cuando en una zona templada aumenta la temperatura por periodos prolongados también aumenta la vulnerabilidad de los cultivos a ser atacados por patógenos, ya que se presentan las condiciones favorables para su crecimiento y reproducción. Asimismo, En lugares normalmente secos donde se presentan lluvias fuera de temporada o donde éstas se prolongan, favorecen el desarrollo de patógenos con altos requerimientos de humedad.

Por otra parte, el desarrollo de malezas es favorecido por el incremento en las concentraciones de CO2 (bióxido de carbono) como resultado de la contaminación ambiental. La disponibilidad de CO2 en combinación con altas temperaturas favorece la producción de biomasa y semillas en las malezas.

Por ejemplo en México, cuenta con la mayor diversidad de especies de Opuntias, hospederos de la palomilla del nopal, y además las condiciones climáticas son ideales para el establecimiento de esta plaga exótica pero al no estar presente, no representa riesgos. Sin embargo, En 2006, la DGSV notificó la presencia de la palomilla del nopal (Cactoblastis cactorum) en Isla Mujeres, Quintana Roo (NAPPO, 2010). Existe la hipótesis de que la palomilla arribó a la isla desde el Caribe a finales de 2005, acarreada por los huracanes Stan o Wilma, o a través del tráfico de plantas por turistas (Zimmermann et al., 2007). No obstante, esta plaga fue declarada erradicada de México en 2009 (DOF, 2009a y b).

De 1999 a 2009, se introdujeron a México al menos 26 plagas, las cuales fueron notificadas oportunamente (Tabla 5). Aunque muchas de ellas fueron introducidas por la movilización de mercancías en el comercio internacional, otras se introdujeron por su capacidad inherente de dispersión o por eventos meteorológicos como ciclones, para el caso de la palomilla del nopal o el acaro rojo de las palmas, o por el movimiento de las masas de aire como la roya asiática de las leguminosas.

2. Plagas de las plantas: motivos de preocupación

Utilizando las grandes unidades ecoregionales (Bocco, 1997), se realizó una sobreposición en el SIG con los datos de muestreo de algunas plagas de prioridad nacional, como se puede apreciar en la figura 13:

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Tabla 5. Introducción de nuevas plagas a México de 1999 a 2009. Investigación del SINAVEF

Nombre común Nombre científico Fecha de introducción/lugar Fuente

Cochinilla Rosada del Hibisco

Maconellicoccus hirsutus

en 1999 en Mexicali, Baja California SENASICA, 2008

Zacate cara de cabra Aegilops cylindrica, 2000-2008 SENASICA, 2010c Collejón Conringia orientalis, 2000-2008 SENASICA, 2010c Cuscuta Cuscuta spp., 2000-2008 SENASICA, 2010c Candelilla Euphorbia ésula, 2000-2008 SENASICA, 2010c Zacate mazorquilla Ischaemum rugosum, 2000-2008 SENASICA, 2010c

Pasto buffel azul Pennisetum polystachion, 2000-2008 SENASICA, 2010c

Polígono trepador, Enredadera

Polygonum convolvulus, 2000-2008 SENASICA, 2010c

Zacate peludo, caminadora

Rottboellia cochinchinensis, 2000-2008 SENASICA, 2010c

Ortiga Solanum carolinense, 2000-2008 SENASICA, 2010c Tropical soda apple Solanum viarum 2000-2008 SENASICA, 2010c Carraspique del campo, Telaspio, Traspie

Thlaspi arvense 2000-2008 SENASICA, 2010c

Palomilla oriental de la fruta Grapholita molesta

Casas Grandes y Nuevo Casas

Grandes, Chih. 2002 DOF, 2002a

Piojo harinoso de la vid Planococcus ficus 2002 en Sonora DOF, 2002b

Psílido asiático de los cítricos (Diaphorina citri) 2002 en Campeche Graça y Korsten, 2004

Trips oriental Thrips palmi 2004. Campeche, Yucatán y Quintan

Roo SENASICA, 2010

Roya Asiática en soya Phakopsora pachyrhizi 2005. Tamaulipas y San Luis Potosí NAPPO, 2010

Leprosis de los cítricos Leprosis Citrus Virus 2005. Chiapas NAPPO, 2010

Roya de la Teca Olivea tectonae 2005. Las Choapas, Veracruz NAPPO, 2010

Roya del Gladiolo Uromyces transversalis

2005. Puebla, Estado de México y Morelos NAPPO, 2010

Ácaro del vaneo del arroz

Steneotarsonemus spinki

2006. Palizada, Campeche. NAPPO, 2010

Palomilla del nopal Cactoblastis cactorum 2006. en Isla Mujeres, Quintana Roo. NAPPO, 2010

Ácaro rojo de las palmas Raoiella indica

2009. Cancún e Isla Mujeres, Quintana

Roo NAPPO, 2010

Huanglongbing en cítricos

Candidatus Liberibacter asiaticus

2009. Tizimín, Yucatán. NAPPO, 2010

Moniliasis en cacao Moniliophthora roreri 2009. Chiapas y Tabasco NAPPO, 2010

Enfermedad de Pierce Xylella fastidiosa 2009. Ensenada, B. C. y Parras, Coahuila NAPPO, 2010


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Después de observar los mapas anteriores, podemos decir que la mayor parte de las plagas de prioridad nacional se localizan en las zonas ecológicas de las selvas cálido-húmedas y en menor proporción en las cálido-secas. Sin embargo, esta aseveración no es una conclusión final.

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3. Componentes climáticos

Para comprender este punto tenemos que entender por clima. Al estado medio de los elementos y factores que caracterizan el estado atmosférico de una región en una determinada época del año, teniendo en cuenta la latitud, altitud, temperatura, precipitaciones, distribución de tierras y mares los datos climáticos son valores obtenidos estadísticamente están referidos a la situación atmosférica normal de una determinada región.

Estos fenómenos combinados pueden ser considerados elementos de un conjunto, y las relaciones entre ellos tienen lugar sobre espacios de diversas extensiones. La persistencia y la recurrencia hacen que una combinación meteorológica sea más frecuente que otra. Constituyen los llamados tipos de climas y están articuladas en un ritmo característico, para cada región.

La climatología dinámica. El punto de partida de esta no son los elementos meteorológicos tradicionales, analizados separadamente, sino la interpelación de causa y efecto que desarrollan entre ellos y los complejos procesos que lo involucran. " La climatología dinámica – señala se apoya en tres condiciones: 1° puede basarse en una meteorología también dinámica; 2° la concepción del tiempo se observa en los estados durables capaces de crear un medio y 3°, una adecuada definición del clima". El clima influye directamente sobre el paisaje y por eso necesita explicar sus caracteres y relaciones causales. Por este motivo, le interesan sobre todo los estados del tiempo en su habitual sucesión, su frecuencia, su duración y su periodicidad.

El método dinámico de las masas de aire permite resolver el problema de las escalas y de la denominación de los climas. La climatología dinámica tiene por objeto el estudio de la mecánica general y la termodinámica atmosférica, es decir, busca explicar las causas que generan un tipo de clima, partiendo del conocimiento de las características de las masas de aire sobre una determinada región.

El clima y su interpretación. Es indudable la importancia del conocimiento de la dinámica de las masas de aire que afectan una determinada región, ya que con sus alteraciones y cambios cíclicos, propios del comportamiento atmosférico, modifican temporalmente las condiciones del medio físico – biológico, e influyen sobre los distintos ecosistemas incluso sobre el mismo hombre y sus actividades.

Los fenómenos meteorológicos temperatura, presión atmosférica, vientos, humedad y precipitaciones se hallan, como hemos visto, relacionados y caracterizan el estado de la atmósfera de una determinada área, donde dan lugar a una sucesión de estados de tiempo. Por ello, la mejor forma de abordar el análisis del clima de una región es mediante el estudio de los estados del tiempo, para establecer sus características, su sucesión y articulación habitual. Sus características son establecidas mediante promedios considerando las mediciones medias anuales, tomando lapsos que calculados con los datos recabados durante un periodo largo y relativamente uniforme, generalmente de 30 años. Este concepto de “normal climatológica estándar de 30 años” data de 1935 cuando en la conferencia de Varsovia el Comité Meteorológico Internacional recomendó que se utilizara 1901 – 1930 como periodo estándar mundial para el cálculo de las normales. En 1956, la OMM recomendó el uso del periodo de 30 años disponible más reciente, que finalizara en el año más próximo que terminara en 0 (que en aquel momento era 1921 – 1950). (OMM, 2007: p. 6)

Combinando dos parámetros – temperatura y volumen de precipitaciones- con tres factores modificadores –latitud, continentalidad o distancia al mar, y altitud – se puede obtener el tipo climático de cualquier lugar de la superficie terrestre.

Se pueden utilizar sistemas de elaboración de modelos climáticos para comparar datos climáticos sobre la distribución conocida de una plaga con los relativos a su distribución en el área de ARP.


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Estas características climáticas pueden ser representadas gráficamente, por medio de un climograma. Observando las temperaturas medias mensuales y la amplitud térmica, se puede deducir las características estaciónales de dicha área; analizando las precipitaciones, su monto anual y su distribución en el año, se pueden deducir a qué tipo de clima pertenece el climograma y cuáles son sus caracteres. En relación con las plagas estas se pueden desarrollar con temperaturas de acuerdo a las siguientes temperaturas (ver tabla 6):

Tabla. 6 Temperaturas a las que se desarrollan las plagas de prioridad nacional

Nombre de la plaga Temperatura de desarrollo Cochinilla rosada (Maconellicoccus hirsutus)

Puede sobrevivir a temperaturas mayores de 15 ºC, por lo que su distribución puede extenderse a latitudes más al norte del continente americano, como el sureste de Canadá.

Langosta centroamericana (Schistocerca piceifrons piceifrons Walker)

Temperatura mínima de desarrollo: 15.3 ºC Temperatura máxima de desarrollo: 38.5 ºC

palomilla del nopal (Cactoblastis cactorum)

Temperatura mínima de desarrollo: 13.3 ºC Temperatura máxima de desarrollo: 36 ºC Temperatura optima de desarrollo: 25-30 °C La palomilla completa tres generaciones en EUA con picos de adultos en los meses de Abril, Julio y Octubre

Mosca mexicana de la fruta (Anastrepha ludens )

Se ha reportado un umbral bajo de desarrollo de 10 °C . Temperaturas de 0 °C o menores, por periodos mayores a una semana, son letales para casi todos los estados de desarrollo de Anastrepha. Temperaturas de 45 °C o mayores son letales a todos los estados de desarrollo

Mosca del mediterráneo (Ceratitis capitata)

El desarrollo del los huevos, larvas y estados pupales cesa a 10 C. Algunos adultos pueden sobrevivir hasta seis meses bajo condiciones favorables de alimento, agua y temperaturas frescas

Roya asiática de la soya (Phakopsora pachyrhizi)

La germinación de esporas ocurre con 12 a 14 hrs de rocío (Mínimo de 6 hrs), la penetración se da aproximadamente 6 horas después a temperaturas entre 8 y 36°C, con un óptimo entre 16 y 26°C. Con temperaturas de 22 a 27°C, los urediniosoros maduran 6 a 7 días después de infección y se pueden observar los síntomas, de los 7 a los 10 días

Al sobreponer la carta de climas del INEGI con los datos de muestreo, se puede establecer que los climas como el “Tropical Cálido Subhúmedo, son los que favorecen el establecimiento de las plagas de prioridad nacional, en un rango menor van a ser los climas semiáridos, mismos que representan la transición entre regiones tropicales húmedas y las áridas; con precipitaciones estos cuatro climas entre 600 y 1500 mm, temperaturas promedio superiores a los 20 ºC, un período de sequía de cinco a nueve meses. Este dato es importante porque coincide en gran medida con las unidades ecorregionales de Bocco, ver figura 14:

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El clima “cálido subhúmedo con lluvias de verano (Awo), considerado como el más seco de los climas tropicales, con una precipitación anual promedio de 900 mm, es el clima ideal que permite las condiciones ambientales para el desarrollo biológico de la langosta, las zonas climáticas Awo, particularmente en el litoral del Golfo de México, coinciden con las zonas de exploración y muestreo de la campaña de control de langosta. Este dato es importante, porque se trata de un clima que se encuentra en el límite de los climas tropicales y los climas secos, motivo por el cual la isoyeta anual de 900 mm adquiere relevancia, debido a que futuro, puede ser un parámetro importante para regionalizar las áreas de muestreo (Contreras, 2008, 2009), ver figura 15.

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Desde el punto de vista climático-agrario, variaciones sobre la precipitación que cae a lo largo del año o de varios años puede originar sequías, la importancia de este fenómeno no solo se manifiesta en el cultivo de las plantas y las producciones agrarias, sino que puede contribuir al surgimiento de desastres fitosanitarios, debido a sus efectos sobre el desarrollo y comportamiento de los organismos causales de plagas. Sin embargo, de todos los factores ambientales, el que ejerce un efecto mayor sobre el desarrollo de los insectos es, probablemente, la temperatura. Ello es debido principalmente a su importante incidencia sobre los procesos bioquímicos, al ser organismos poiquilotermos, es decir, adoptan la temperatura del ambiente (Pataki, 1972; Wagner et. al., 1984). El incremento en la temperatura también favorece al aumento en las densidades de población de insectos y ácaros. A mayor temperatura el ciclo de vida de los artrópodos se acorta, por lo que se pueden presentar mayor número de generaciones en un sólo ciclo de producción agrícola.

En términos fisiológicos, un insecto debe acumular cierta cantidad de calor para poder desarrollarse; este calor acumulado se mide en unidades que se denominan " grados-días" (Marco, 2001). El aumento de la temperatura en que se desarrolla una especie de insecto acelera su tasa de desarrollo, y por consiguiente, aumenta el número de generaciones que tiene durante el año (Mejía, 2005). Desde luego, este comportamiento puede ser diferente en muchas especies, pero ocurre así de forma general (Brodsky y Naranjo, 1976). De cualquier manera, cuando una región se calienta a niveles extremos y en periodos prolongados, esto favorece la existencia y el desarrollo de determinadas especies, unas que aumentan significativamente sus poblaciones y otras que logran expandir su rango de presencia natural, colonizando nuevas regiones.

4. Influencia del fenómeno de “El Niño” en la actividad ciclónica del Golfo de México y Península de Yucatán y su relación con la sequía y la presencia de plagas.

El uso de modelos de predicción climática ha permitido promover acciones de mitigación, que resultan en servicios de emergencia preparados tanto para la prevención de los impactos, como para la atención de los afectados por el siniestro, porque sólo al conocer los tiempos e intensidad de los fenómenos, se puede preparar a la población (WMO,1998).

Las prácticas comunes en la agricultura son, en gran medida, resultado del conocimiento ancestral sobre el clima y el campo. Hoy en día se viven anomalías en el clima que parecen ser más intensas que los experimentados años atrás. Dentro de este contexto, las variaciones que el clima en México exhibe año con año están en gran medida determinadas por la ocurrencia del fenómeno El Niño (Magaña yQuintanar, 1997).

El Niño. Uno de los grandes retos científicos ha sido el entender las variaciones climáticas que se producen año con año para poder predecirlas. En las últimas tres décadas, se ha encontrado que gran parte de dichas fluctuaciones está altamente relacionada con el fenómeno de El Niño - Oscilación del Sur (Díaz y Markgraf, 1992)

Relación del fenómeno de “El Niño” y la actividad de los ciclones. Algunos investigadores (Landsea y Gray, 1989) han encontrado que la actividad ciclónica tropical en el Atlántico norte es muy sensible a la influencia de “El Niño”. En la figura se pueden apreciar la trayectoria de los ciclones tropicales en los años de “El Niño” (b), un año anterior a “El Niño” (a) (ver figura 16). Se puede observar que durante la presencia de “El Niño” el número de ciclones tropicales se reduce notablemente, el Golfo de México y el Mar Caribe muestran esta reducción claramente.

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Figura 16. Frecuencia de ciclones en el Golfo de México en un año normal y un año “Niño”

Año normal, existe un mayor número de ciclones en el Golfo de México

Año “Niño”, disminuye el número de ciclones en el Golfo de México, afecta la cantidad de lluvia que reciben los estados en la región

En territorio mexicano, al parecer, estos dos fenómenos “El Niño” y “La Niña” provocan eventos climáticos opuestos, es decir, durante “El Niño” hay sequía y en los años de “La niña” llueve más de lo normal, pero nunca es la misma respuesta climática de un año de “El Niño” (o La Niña) a otro.

4.1 Análisis de la actividad ciclónica de la temporada 2009, por Michel Rosengaus de la Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional. Este documento se emite en el último día de la temporada nominal de ciclones tropicales 2009 (30 de noviembre).

En la figura 17 se presenta la actividad ciclónica ocurrida en el Atlántico Norte durante 2009. Las áreas sujetas a vientos de tormenta tropicales en achurados y las áreas sujetas a vientos de huracán en color sólido. Los sistemas en color rojo son aquellos que presentaron alguna afectación directa sobre México.La actividad ciclónica se encuentra claramente por abajo del intervalo de normalidad. Esto coincide con la expectativa de un menor número de sistemas durante el fenómeno de El Niño

Figura 17. Temporada de ciclones 2009 en el Golfo de México


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La temporada 2009 del Atlántico Norte se considera:

Muy por debajo de lo normal en la totalidad de la cuenca (dominada por un solo sistema que contabilizó el 77% del IAC)

4. 2 Relación de los ciclones con la sequía. El Niño impacta el clima en México provocando mayor precipitación en invierno y escasez de lluvia en verano. Así, la presencia de El Niño en el territorio mexicano está íntimamente ligada con la disponibilidad de agua. La escasez de lluvia en ciertos años es quizá la señal más evidente de un Niño fuerte, y son los costos de la sequía los que más se resienten en México, afectando en especial la producción de agrícola. Intentando una asociación entre El Niño y el clima de México, en términos generales se puede decir que las lluvias de invierno se intensifican durante años Niño en el noroeste y noreste de México, mientras que disminuyen hacia la parte sur. Los inviernos con Niño, por su parte, resultan más fríos en casi todo el país, mientras que los veranos con Niño son más secos y cálidos que en veranos de Niña.

Los impactos de El Niño durante el invierno pueden describirse en general como lluvias y fríos anómalos en el norte de México. El verano Niño en México, por su parte, provoca que las lluvias en la mayor parte del país disminuyan

Impacto de “El Niño” en el Golfo de México. El impacto de El Niño en las lluvias de invierno de México no es siempre el mismo, pues existen diferencias en las características regionales y temporales de las anomalías de lluvia y temperatura de un año Niño a otro. Por ejemplo, en determinadas regiones de los estados de Veracruz, Tabasco y Yucatán, el impacto de El Niño en el clima invernal se relaciona con la actividad de los ya mencionados "nortes", cuyo número e intensidad parecen verse afectados al cambiar la circulación atmosférica.

La relación de los ciclones con el clima y la sequía en el Golfo de México, a partir de establecer la forma en que el fenómeno de el “Niño ocasiono un menor número de ciclones en el Golfo de México, este hecho provocó que particularmente los meses de septiembre y octubre, meses de fuertes lluvias provocadas por las tormentas tropicales, estas disminuyeran considerablemente, ocasionando que una gran parte de los territorios de Tabasco y la península de Yucatán fueran afectadas por una sequía anormal (ver figura 18)

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Un ejemplo claro de la forma en que el Fenómeno de “El Niño” puede modificar el clima de una región, se observa en el estado de Tabasco, lugar en donde llueve en promedio más de 2000 mm al año y que normalmente dan origen a climas de tipo “tropical lluvioso (Af)” o “tropical con lluvias de monzón o ciclónicas (Am)” ver figura 18, estos climas son particularmente lluviosos y poco propicios para la reproducción de la plaga de langosta, sin embargo, en años extraordinarios como el actual 2009, estos climas se pueden comportar en una gran parte del año, como climas “Secos o semiáridos (BS)” o “subhúmedos (Awo)”, climas que constituyen un ideal para la reproducción de la langosta.

Por otra parte, la correlación fenómeno de “El Niño”, frecuencia de ciclones y sequía presenta una lógica ya demostrada por diversos estudios e investigadores; sin embargo, este juicio se ha relacionado ocasionalmente con el desarrollo de los organismos biológicos, particularmente las plagas. No obstante esto, el SINAVEF ha desarrollado desde hace tiempo metodologías que pretenden demostrar el razonamiento del clima y las plagas con propósitos de pronóstico como se puede apreciar en la figura 22.

La variabilidad y el cambio climático asociados a las plagas agrícolas. Con base a la información presentada en las figuras 14, 15, 18, y 19; podemos decir que por ejemplo, en Yucatán existen normalmente climas de tipo: Tropical Cálido Subhúmedo o tropical con lluvias en verano” (Awo, Aw1, Aw2) y “Seco estepario o semiárido (BS)”.

Sin embargo, la sequía anómala registrada en los primeros nueve meses del año de 2009, como consecuencia del fenómeno de “el Niño, uniformo temporalmente en una sola región climática al estado de Yucatán y gran parte de la península al presentar un clima semiárido (BS), de forma similar afecto otras regiones del Golfo de México y la región occidente (principalmente Michoacán, Jalisco y Nayarit). Se tiene como antecedente, que durante “El Niño” de 2006-2007, en donde se presentaron grandes mangas de langosta, el ciclo biológico de desarrollo de la langosta se activo como consecuencia del incremento de la temperatura y de la sequía, ver figura 19

Por otra parte, el estado de Yucatán, Golfo de México y centro-occidente, experimenta una sequía anómala de grandes proporciones, que representa para la Diaphorina citri, un periodo de sobrevivencia por encima de lo normal y condiciones ideales para que dieran positivo a Candidatus Liberibacter asiaticus, como lo demuestra el hecho de que año de 2009, presento anomalías climáticas asociadas al fenómeno de “El Niño”, al igual que el año de 2002 en que se registró por primera vez la Diaphorina citri en Campeche, ambos años se caracterizaron por la presencia del fenómeno de “El Niño”, lo que permite decir que el desarrollo biológico de los insectos y su rango de sobrevivencia normal, se incrementa con la presencia de dicho evento. Por ejemplo, durante los meses de enero a julio, particularmente en Yucatán y Nayarit, se dieron condiciones ideales para el desarrollo de la D. citri, debido a que como lo menciona (Gatling, l970) tiene un ciclo de vida corto y una alta fecundidad. Es más frecuente en zonas cálidas costeras (el Cuyo y Río Lagarto en Yucatán y la costa de Nayarit tienen estas características). En los períodos secos, los adultos son numerosos, pero las ninfas generalmente están ausentes.

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Conclusiones

Es evidente que el cambio climático está modificando la distribución de las plagas y las enfermedades de los animales y las plantas, es difícil prever todos los efectos de este cambio. Sin embargo, podemos decir que la sequía prolongada y el incremento constante de temperaturas, al igual que otros fenómenos derivados del calentamiento global (ciclones y nortes, más intensos), favorecerá de manera general a las especies de insectos que son invasoras (transfronterizas) más que a las nativas y establecidas, ya que están adaptadas a mayores extremos de temperatura y por tanto muestran una mayor plasticidad ecológica; de igual forma, algunas especies de insectos fitófagos, sean plagas o no, se irán incrementando mientras otras se debilitaran o reducirán su desarrollo, pero el efecto final será el aumento de la presión de las plagas sobre los cultivos (Galindo, Contreras y Olvera (2009).

De cualquier manera, según Kozár (1997), para evaluar el efecto del cambio climático sobre las poblaciones de insectos resulta importante encontrar buenos indicadores, siendo posibles candidatos los siguientes: 1. los cambios en la distribución y dispersión o expansión; 2. los cambios de densidad espacial y temporal; 3. los cambios en los factores de mortalidad; 4. los cambios de la biodiversidad local; 5. los cambios en la composición de especies en diferentes comunidades, entre otros. Esto sugiere que resulta importante realizar estudios que permitan detectar las variaciones existentes en cada región o localidad, como etapa importante para poder predecir y mitigar los efectos desastrosos de las especies que brotan bajo estas condiciones.

Durante los años “Niño”, el país experimenta sequías anormales que lo afectan parcialmente o en su totalidad. En el año de 2009, por ejemplo el estado de Yucatán experimenta una sequía anómala de grandes proporciones, que representa para la Diaphorina citri, un periodo de sobrevivencia por encima de lo normal y condiciones ideales para que dieran positivo a Candidatus Liberibacter asiaticus. Este acontecimiento, tiene como antecedente el año de 2002 en que se registró por primera vez la Diaphorina citri en Campeche, ya que también fue año “Niño”. Como se menciono anteriormente, las plagas de langosta, diaphorina, mosca del mediterráneo, entre otras, presentan periodos de desarrollo y sobrevivencia por arriba de las que presentan en años de clima promedio.

La información disponible en la página de SENASICA sobre la presencia del HLB en Yucatán y Quintana Roo, son congruentes con los estudios de Gatling, (l970), mismo que menciona que el desarrollo de la D. citri. es más frecuente en zonas cálidas costeras (el Cuyo y Río Lagarto tienen estas características). Los huevos son puestos individualmente de marzo a mayo en la parte media del envés de las hojas dobladas de los brotes tiernos, en las axilas de las hojas u otros lugares adecuados en las partes tiernas del árbol. En los períodos secos, los adultos son numerosos, pero las ninfas generalmente están ausentes. Las corrientes de viento y la cercanía del lugar a alguna de las zonas costeras de USA (Florida, Luisiana, etc.) favoreció la llegada en principio de la Diaphorina citri en 2002, posteriormente, una sequía prolongada en 2009, se convierten en las condiciones ideales para el desarrollo de la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus.

No obstante lo anterior, es necesario hacer un mayor hincapié en la obtención de datos climáticos que sean sistemáticos y más exactos. Debido a que se trata de un aspecto fundamental para poder detectar los cambios climáticos cuanto antes, y poder evaluar racionalmente los posibles efectos del cambio climático en los ecosistemas, la agricultura y sus efectos en las plagas.

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Para el presente trabajo se utilizaron datos del muestreo de plagas 2008 y 2009 de la Dirección General de Sanidad Vegetal, SENASICA-SAGARPA

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