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La espacialización de la información biofísica es una de las etapas básicas de la Evaluación de Tierras, donde se definen las Unidades Agro-ecológicas (UAE), y en la cual se requiere considerar toda aquella información que condicione la adaptación de las especies cultivadas o los diversos tipos de uso de las tierras, que se esperan evaluar.

En general, para definir los límites de las Unidades Agro-ecológicas (UAE), se utilizan las unidades cartográficas de Suelos (UCS), con información geomorfológíca relacionada, y climática, con los regímenes de temperatura y humedad, para darle mayor temporalidad al análisis.

Con la información de los inventarios ingresada y clasificada en el SIRTPLAN, se procederá a la creación de las unidades Agro-ecológicas, definidas generalmente con base a las unidades cartográficas de Suelos (UCS) y las características climáticas.

A. Unidades Cartográficas de Suelos y Geomorfología

La información colectada en un estudio de Suelos es amplia, pero en términos generales, se puede agrupar como información espacial, representada en mapas temáticos que contienen las Unidades Cartográficas de Suelos a diferentes escalas, dependiendo de los objetivos del estudio; así mismo, como información alfanumérica relativa a la morfología de los suelos y las características físicas y químicas de los mismos. Como información georreferenciada se manejan las UCS y los perfiles de suelos; las primeras corresponden a polígonos localizados en un paisaje geomorfológico específico, en los cuales se han definido contenidos pedológicos, tanto en clases de suelos como dominancia porcentual, lo que permite caracterizar las unidades como homogéneas o monotáxicas (un solo suelo dominante) y heterogéneas o politáxicas (dos o más suelos dominantes).

La estructuración de las UCS es el resultado de una serie de actividades, tanto de gabinete como de campo, entre ellas, interpretación de aerofotografías, imágenes de satélite o de radar, reconocimiento de campo, muestreo de los suelos dominantes o importantes y la integración de la información pedológica, climática, geomorfológica, litológica, cobertura vegetal y uso entre otras. La clasificación taxonómica de los suelos puede realizarse utilizando sistemas de reconocimiento mundial, como el Sistema de Clasificación FAO y el Sistema Taxonómico Americano (Soil Taxonomy).

El proceso de producción cartográfica temática de Suelos contempla en general dos etapas: la primera permite obtener el mapa análogo de suelos con la transferencia de la información desde las aerofotografías a las cartas básicas, y la segunda, producir el mapa en formato digital, mediante digitalización, el cual es documento básico para los análisis espaciales con lo SIG.

Los perfiles de Suelos corresponden a la unidad básica de descripción de los suelos, la clasificación taxonómica y muestreo para los análisis químicos, físicos y mineralógicos, con la producción de información fundamental para determinar la potencialidad de los suelos para usos amplios o específicos.

Un documento complementario de los levantamientos de suelos es la Leyenda de suelos, que acompaña al mapa y en donde aparecen relacionadas una a una las UCS con sus componentes, dominancia porcentual y fases taxonómicas.

La anterior información, tanto espacial como la de atributos, es básica para los procesos de Clasificación de Capacidad de Uso general, Evaluación de Tierras por su aptitud específica y diversas zonificaciones, entre ellas la Agro-ecológica. La información de atributos podrá ser capturada, almacenada, manipulada, analizada y producir información agregada, con bases de datos generalmente de estructura relacional. A nivel mundial son conocidas las bases de datos de FAO y SOTER.

En la Tabla 3.1. se presentan algunas de las principales características del suelo definidas por cualidades.

TABLA 3.1. Principales características de los Suelos por Cualidades

Cualidades Características

Condiciones de enraizamiento Textura del suelo, densidad aparente,

profundidad efectiva del suelo, presencia de gravas y piedras

Capacidad de laboreo del suelo Textura superficial, pendiente,

presencia de gravas y piedras.

Disponibilidad de oxígeno para las raíces Clase de drenaje, período de

saturación de la rizósfera (duración y frecuencia)

Disponibilidad de nutrientes Nivel de nutrientes N, P disponible, K

intercambiable, reacción del suelo, tipo de material de origen.

Toxicidad del suelo Saturación de Al, reacción

B. Información climática en las unidades Agro-ecológicas

El clima, como “factor productivo”, tiene la particularidad de esta compuesto por diversos parámetros que influyen con diversa intensidad en el comportamiento de las especies vegetales; así mismo, tienen variación espacial y temporal continua con distinto grado de magnitud incluyendo las fluctuaciones climáticas como el Cambio Climático Global.

Considerando que el clima tiene un carácter eminentemente retrospectivo (que en términos simples se define como el promedio de los estados del tiempo), es necesario disponer de archivos con series históricas de información meteorológica para lograr su caracterización con algún grado de probabilidad, no sólo basado en los valores promedios, sino incluyendo también las situaciones extremas y sus recurrencias.

Para el análisis del clima existe una serie de metodologías y programas computacionales, basados en técnicas estadísticas, que tienen diversos tipos de resultados; tales como indicadores de dispersión, frecuencias, probabilidades de ocurrencia para períodos de recurrencia determinados, etc. Cada uno de estos indicadores son apropiados según el parámetro e intervalos de tiempo de que se trate, por ejemplo, probabilidad de heladas, precipitaciones con un 85% de seguridad, número de días cálidos en el mes, promedio de las temperaturas máximas en la primera, segunda o tercera década del mes.

Para el manejo de la variación espacial de los parámetros climáticos, se deberá incorporar en el SIRTPLAN mapas de isotermas, isoyetas, isobaras, isolíneas de período libre de heladas, radiación solar, etc. Estos mapas se hacen para valores medios de las variables y con diferentes probabilidades de ocurrencia. Con la utilización de las herramientas de interpolación del SIG, se generarán los temas continuos de cada variable climática y variables derivadas para ser utilizadas en los distintos procesos y módulos SIRTPLAN.

Lo anterior, se traduce en la posibilidad de estimar el valor de un parámetro agroclimático importante para un cultivo específico, con una probabilidad determinada y para cualquier sitio del área en estudio. De esta manera, se podrán caracterizar

climáticamente las unidades cartográficas de Suelos y Geomorfología, para con ellas definir las unidades Agro-ecológicas.

Para obtener los parámetros agro-climáticos derivados (ver Tabla 3.2.), se puede proceder de la siguiente forma:

(i) Estimación a nivel de estación meteorológica y elaboración de la respectiva cartografía o

(ii) Utilización de cartografía digital con los parámetros climáticos básicos, confeccionada para diferentes probabilidades de ocurrencia, sobreponiendo las unidades que se quieran caracterizar con el clima, para luego calcular desde la base de datos de las unidades cartográficas los parámetros agro-climáticos derivados.

TABLA 3.2. Variables climáticas y agro-climáticas

Variables climáticas básicas Variables agroclimáticas derivadas

Temperaturas extremas Fecha de primera y última helada

Radiación solar global Período libre de heladas

Precipitaciones Largo del período de crecimiento

Evapotranspiración potencial Horas de frío

Suma térmica con diferente base Déficit hídrico y excedente hídrico

A continuación se describen los principales pasos a seguir, para la incorporación del clima en la conformación de las Unidades Agro Ecológicas (UAE):

Paso 1: Inventario de la Información de las estaciones meteorológicas.

Tiene en cuenta la revisión de diversas fuentes de información, en busca de un recuento completo de estaciones activas y no activas, así como de los datos y parámetros medidos. Una vez identificada la información a recolectar, se diseñan y construyen los planillas electrónicas de codificación y se recopilan los datos a partir de las diferentes fuentes existentes, como por ejemplo de registros mensuales con datos diarios, en cuyo caso se deberán calcular los promedios mensuales.

Paso 2: Depuración, normalización y validación de la información

Comprende acciones destinadas a corregir o eliminar datos con errores, por deficiencias instrumentales o de transcripción; así mismo, identificar áreas y series patrón, expandir o completar series de datos y normalizarlas.

Paso 3: Cálculo de Estadísgrafos promedios, desviaciones, probabilidades.

Con la información ajustada, validada y normalizada, se procederá a obtener los diferentes estadígrafos y correlaciones entre variables diarias, decenales o mensuales. También se correlacionarán los valores medios y la localización de las estaciones meteorológicas para determinar sus áreas de influencia.

Paso 4: Construcción de la Cartografía Base

Esta actividad contempla la construcción de las bases cartográficas en papel estabilizado y transparente, en donde se traspasarán los datos de las estaciones meteorológicas seleccionadas. En la cartografía base conviene incluir información sobre la red hidrográfica, cuerpos de agua y toponimios importantes para una mejor ubicación.

Paso 5: Trazado de Isolíneas

Contempla el trazado de la información climática básica sobre la base cartográfica, entre ellas se destaca la precipitación pluvial total anual, las temperaturas extremas medias de los meses extremos y la radiación solar diaria media por mes. Con esta información básica se estimarán las variables agro-climáticas derivadas.

Paso 6: Ingreso de la cartografía climática al sistema y generación de modelos.

Cada uno de los mapas climáticos es digitalizado independientemente e ingresado al SIG, para luego, por medio de procesos de interpolación en ArcView® y su Módulo de Análisis Espacial (MAS) producir modelos raster continuos de las informaciones climáticas básicas. A continuación, con las coberturas de las informaciones interpoladas, y con base a modelos locales o generales, se pueden obtener las variables agro-climáticas derivadas.

Paso 7: Caracterización de la Unidad Agro-ecológica en el SIG

Para la caracterización de las unidades cartográficas de Suelos y Geomorfología con los parámetros climáticos en ArcView®, se pueden utilizar las herramientas del modelamiento raster como el Summarize Zones o el Script desarrollado por el proyecto denominado “Caracteriza”, el cual permite caracterizar una a una las unidades cartográficas con las estadísticas como Valor mínimo, Valor Máximo, Rango (máximo- mínimo), Valor Medio, Desviación estándard, etc. de cada variable climática en cuestión. Figura 3.7.