Evaluación de la huella ecológica
(C-H) en el análisis productivo
de
los pequeños productores bananeros
Universidad Técnica de Machala
Ecuador-Machala
Edwin Alberto-Ubillús Agurto
Universidad
Nacional de Tumbes
Perú-Tumbes
Hugo Italo-Romero
Bonilla
Universidad
Técnica de Machala
Ecuador-Machala
RESUMEN
Los
productores de banano de la Provincia de El Oro en Ecuador se ven afectados por
la presencia de la Huella Ecológica, de manera muy particular por la Huella de
Carbono y la Huella Hídrica; además existe una estrecha relación entre el
arqueo de producción y agentes contaminantes (CO2). La presente investigación
tiene como objetivo evaluar la huella ecológica del sector productivo de banano
con el propósito de optimizar su producción en las fases de maduración y
cosecha. Mediante la encuesta a 1787 productores de banano se creó una base de
datos que se procedió al análisis con el programa R-Studio. Se utilizo
ecuaciones propuesto por Hoekstra y el software Cropwat 8.0, con el fin de evaluar la huella hídrica.
Además, se manipulo la metodología de Ress y Wackernagel, con modificaciones para nivel de componentes
en maduración y cosecha cuyo valor de la Huella Ecológica (HE) fue 0.9803 ha/cap/año, de igual forma se obtuvo la capacidad de carga
(CC) de 4.22 ha/cap/año y el Superávit fue 3.23
ha/planta. Finalmente, los resultados revelaron que la huella hídrica en el
2021 fue 87.044 m3/año, siendo bajo ya que se requiere 0.69 ml de agua para
producir 1 Kg de bananos siendo rentable.
Palabras clave: agua virtual, huella del carbono, déficit ecológico, sostenibilidad
ambiental.
Evaluation of the ecological footprint (C-H) in the productive analysis
of small banana producers
ABSTRACT
Banana producers in the
Province of El Oro in Ecuador are affected by the incompetence of the
Ecological Footprint, in a very particular way by the Carbon Footprint and the
Water Footprint; In addition, there is a close relationship between the tonnage
of production and polluting agents (CO2). The objective of this research is to
evaluate the ecological footprint of the banana production sector in order to
optimize its production in the ripening and harvesting phases. Through the survey
of 1787 banana producers, a database was created that was analyzed with the
R-Studio program. Equations proposed by Hoekstra and Cropwat
8.0 software were used in order to evaluate the water footprint. In addition,
the Ress and Wackernagel
methodology was manipulated, with modifications for the level of components in
maturation and harvest whose Ecological Footprint (EF) value was 0.9803
ha/cap/year, in the same way the carrying capacity (CC) was obtained. of 4.22
ha/cap/year and the Surplus was 3.23 ha/plant. Finally, the results revealed
that the water footprint in 2021 was 87,044 m3/year, being low since 0.69 ml of
water is required to produce 1 kg of bananas, being profitable.
Keywords: virtual water, carbon footprint, ecological deficit, environmental
sustainability.
Artículo recibido: 03 marzo 2022
Aceptado para
publicación: 20 marzo 2022
Correspondencia: fpesantez@utmachala.edu.ec
Conflictos de
Interés: Ninguna que declarar
1. INTRODUCCIÓN
El
sector agrícola es uno de los principales contribuyentes al cambio climático, y
representa del 10 al 12% de las emisiones antropogénicas de GEI a nivel
mundial. La evaluación de la CF de los productos de origen vegetal suele ser
parte de un esfuerzo por pasar a prácticas más sostenibles. Hasta donde
sabemos, hay varios estudios informados que evalúan la huella de carbono de los
bananos. (Roibás &
Hospido, 2016)
De acuerdo a la FAO (2012) la agricultura mundial se
ha enfrentado al gran desafío de las emisiones aceleradas de gases de efecto
invernadero (GEI) en el uso de la tierra debido a los insumos agrícolas
excesivos. El sector de producción, transporte, procesamiento y preparación de
alimentos contribuyó en un 20% a las emisiones antropogénicas globales de GEI. (Ming &
&qian yue, 2016)
Según el Ministerio del Ambiente (MAE), 2011 señalan
que, el 25% de costos de producción, hacen referencia a la producción de banano
y al control fitosanitario. En los datos de evaluación de impactos ambientales,
en aguas servidas y aguas de esteros, tiende a provocar la contaminación en la
salud humana y supervivencia de especies marinas efecto que se observa el valor
alto en la huella ecológica. (León Serrano, 2017)
Debido a las emisiones de Gases de Efecto
Invernadero (GEI), desde hace algún tiempo y hasta la actualidad, es
preocupante el efecto que estos tienen en el cambio climático, donde de acuerdo
al quinto informe de evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio
Climático, menciona que, las emisiones antropogénicas de GEI deben reducirse en
un 45% entre los años 2010 y 2030, de esta manera se limitaría el calentamiento
global en 1.5°C. (Yee Lam, y otros, 2021)
Según Frohmann et al.,
2013 dice que la cadena de producción, consumo, recuperación final del ciclo y
eliminación forman parte de esta, y a su vez la define como un indicador
respecto a la cantidad de GEI ya sea expedidos o producidos. (Alcívar Zambrano & Pazmiño
Moreira, 2016)
La producción y el consumo de alimentos es un
contribuyente importante a la degradación ambiental, y en el caso particular
del agua, representa hasta el 30% del consumo, por lo que es evidente el
impacto que genera en la actualidad en la preservación de este recurso (Tukker, 2006)
Una herramienta muy útil para
realizar la estimación de la magnitud que generan las actividades humanas ante
la capacidad de regeneración de la biosfera es la “Huella ecológica” como un
indicador de sostenibilidad que ayuda al análisis del impacto ambiental. (Gavilán Martínez
& Reinoso Pérez, 2017)
“La huella de carbono es una medida de un posible
forzamiento climático general evaluado con todas las emisiones de carbono
directas e indirectas en el ciclo de vida completo de un producto o una
actividad”. (Ming &
&qian yue, 2016)
La huella hídrica según Hoekstra
y Hung, 2012 mencionan que es considerada una
disposición multidimensional existiendo un vínculo entre el consumo humano y la
retención del agua para producir un cultivo desde el punto de vista de la
degradación y beneficio del recurso hídrico en cierta área geográfica. (Palacio
Morales, 2019) La evaluación de la huella hídrica se
considera desde el comienzo de la producción hasta que el producto llega a las
manos del consumidor. (Rattanapan &
Ounsaneha, 2021)
El estudio del agua virtual debe tener en cuenta no
sólo el agua verde y azul sino además las diferentes políticas comerciales,
considerando que estas favorecen para que exista una mejora en cuanto a la
gestión integral de los recursos hídricos como menciona (Tolón-Becerra et
al.2013 en el estudio de Palacio Morales, 2019)
Existen diferentes modelos de simulación
de cultivo que se utilizan para evaluar la huella hídrica, tales como FASSET,
CROPWAT 8, DSSAT y WOFORST, los cuales predicen herramientas que ayudan a los
tomadores de decisiones a manejar la planeación de recursos hídricos efectivos,
proveen información precisa sobre los requerimientos de agua, y calculan el
requerimiento de agua de irrigación como una función del tipo de suelo, cultivo
y condiciones climáticas
Finalmente, la HC, contribuye en la lucha contra el cambio
climático, teniendo como objetivo reducir los GEI. Los proyectos voluntarios
nacionales (Registro de HC, compensación y planes de absorción de C02), regionales
o privados, identifican oportunidades de negocio pata atraer y ambiente.
2.
MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. Área de estudio
La zona de estudio son los pequeños productores bananeros al tener
condiciones ambientales y suelos similares están incluidos los cantones Pasaje,
El Guabo, Machala, Arenillas y Santa Rosa, que pertenece a la Provincia El
Oro-Ecuador. La distribución de la lluvia es unimodal. El área en banano es
6769,99 hectáreas, de las cuales entre el 80 y el 90% se encuentran
establecidas en sistemas de baja y alta producción.
Figura 1: Hectáreas
cultivadas de banano en cantones.
Fuente: Elaboración propia.
2.2. Recolección y análisis de datos
2.2.1.
Sector bananero productivo
El análisis de los pequeños
productores bananeros está enfocado a la producción durante al año relacionado
los racimos con las cajas de exportación en los sistemas de producción, con el
fin de entender el mal manejo de ciertos agentes contaminantes al ambiente.
Figura 2: Racimos
en producción de cajas/ año.
Fuente: Elaboración propia.
2.3 Valoraciones de las etapas de producción
2.3.1 Valoración de la Huella
Hídrica.
Para la evaluación de la huella ecológica se consideró hacer uso de la
huella hídrica del banano que se focalizó en los componentes azul y verde, para
el año 2021. La información de rendimiento correspondió al promedio anual
durante el ciclo de vida del cultivo para la planta, es decir, el promedio de
la producción del ciclo en la unidad de estudio.
La huella hídrica agrícola de la cuenca del río Jubones, Arenillas y Santa
Rosa corresponde a la sumatoria de la huella hídrica de cada subcuenca asociada
al cultivo de banano y esta fue calculada de acuerdo a la ecuación (1):
Donde: Área cultivada hace referencia a
las sumatorias de las áreas sembradas con las plantas de producción de banano
en la subcuenca y RAC corresponde a la sumatoria de los requerimientos de agua
azul, verde y gris de los cultivos ubicados en la subcuenca.
El RAC se calculó mediante la ecuación (2):
Donde: el Kc es el coeficiente de
evapotranspiración del cultivo tomado de FAO
ET0 fue calculada mediante el modelo de Penman-Monteith.
Para la diferenciación entre RAC azul y verde, se tomó la diferencia entre el
RAC del cultivo y la precipitación efectiva con la ecuación (3):
Donde:
la P-efectiva se relaciona con el agua que efectivamente llega al
cultivo y en este caso se calculó a través del modelo USDA SCS (USDA Soil Conservation Service). Todos los cálculos
se realizaron con el software CROPWAT 8.0
Luego, se calculó el Agua Virtual teniendo en cuenta la huella hídrica
obtenida por cada uno de los ríos y la producción de banano en el sector bananero
de la Provincia de el Oro, lo cual está consignado en la ecuación (4):
2.3.2
Aplicación
de la metodología para la HE (C-H)
Se utiliza la metodología
de
Donde: aai: área de tierra per cápita para la
producción de cada artículo de consumo (ha/ cap). ci:
consumo medio anual de ese artículo (kg/cap).
pi: (i),
productividad anual por hectárea (kg/ha).
La huella
ecológica total per cápita (he) se realiza sumando todas las áreas
ecosistémicas apropiadas (a) por cada artículo (i) del cesto de la compra anual
de bienes y servicios de consumo, a través de la ecuación 6.
Para obtener la huella ecológica (HE)
de la población estudiada se utiliza la ecuación la ecuación 7.
Donde:
NH: número de plantas
2.3.2.1
Evaluación de la Huella Ecológica total (HEt)
Para determinar
la HEt se suman todas las subhuellas
inherentes en las diversas etapas de producción del banano para obtener la
superficie de tierra ecológicamente productiva para inducir todos los recursos
consumidos y para asimilar todos los desechos generados en producto final para
su exportación.
Donde:
HEt= Huella ecológica total (ha/cap/año).
SP= Subhuella de plástico (C) (ha/año)
SC= Subhuella del Cartón
(C)
SCB= Subhuella del Combustible
(C)
2.3.3
Evaluación
Capacidad de Carga (CC)
La capacidad de carga se calcula utilizando la ecuación 9
(Ec. 9)
Donde: CCT: Capacidad de Carga (ha/cap/año).
NP: Número de plantas.
SA: Superficie Agrícola (ha).
SF: Superficie Forestal (ha).
SPC: Superficie Población Construida (ha).
SV: Superficie Vacía (ha).
biodiv: biodiversidad biológica que incluye animales y plantas
del ecosistema
2.3.4
Evaluación
de Superávit o déficit ecológico
Para comprobar la presencia de superávit o déficit ecológico se utiliza la
ecuación 10, lo que permite conocer el nivel de autosuficiencia del ámbito de
estudio. Si HE ˃ CCT, presenta un déficit ecológico y si HE<CCT,
presenta superávit.
Donde: SDET: Superávit o Déficit Ecológico Total (ha/cap/año).
3.
RESULTADOS
3.1
Evaluación de la Huella Hídrica del Banano
Para el cálculo de la
huella hídrica del banano producido en los pequeños productores del año 2021,
los datos de Temperatura y Precipitación fueron extraídos del Estación
Meteorológico
Tabla 1: Cálculo de ET0 en el 2021
|
Meses |
Temp.
Min. |
Temp.
Max. |
Hum.
Rel. |
Viento |
Sol |
Rad |
Eto |
|
°C |
°C |
% |
km/día |
hora |
MJ/m2/día |
mm/día |
|
|
Enero |
22,0 |
28,0 |
80,0 |
204,0 |
8,0 |
21,6 |
4,49 |
|
Febrero |
23,0 |
28,0 |
80,0 |
204,0 |
8,0 |
22,1 |
4,65 |
|
Marzo |
22,0 |
28,0 |
80,0 |
204,0 |
8,0 |
22,1 |
4,61 |
|
Abril |
22,0 |
28,0 |
80,0 |
204,0 |
8,0 |
21,2 |
4,41 |
|
Mayo |
22,0 |
28,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
21,2 |
4,35 |
|
Junio |
21,0 |
27,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
20,3 |
4,07 |
|
Julio |
20,0 |
26,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
20,7 |
4,01 |
|
Agosto |
19,0 |
26,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
22,0 |
4,20 |
|
Septiembre |
20,0 |
26,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
23,2 |
4,47 |
|
Octubre |
20,0 |
26,0 |
80,0 |
204,0 |
10,0 |
25,1 |
4,75 |
|
Noviembre |
20,0 |
27,0 |
80,0 |
204,0 |
11,0 |
26,2 |
4,98 |
|
Diciembre |
21,0 |
27,0 |
80,0 |
204,0 |
9,0 |
22,9 |
4,53 |
|
Promedio |
21,0 |
27,1 |
80,0 |
204,0 |
8,9 |
22,4 |
4,46 |
Fuente: Elaboración propia- Software Cropwat
8.0
Con base en la
información presentada en la Tabla 1 se calculó la huella hídrica de la
subcuenca del Río Jubones utilizando la ecuación (1), fue necesario calcular
primero el RAC, el cual se obtuvo de la ecuación (2):
El RAC se calculó mediante la ecuación (2):
Con este valor de RAC
se calcula la huella hídrica verde utilizando la ecuación (1), teniendo en
cuenta que el área cultivada de banano en los cantones mencionados es de 6769,99 Has, la ecuación queda de la siguiente manera:
Para calcular la
huella hídrica azul se ingresaron al software Cropwat
8.0 los datos de precipitación mensual, con el fin de obtener Pefectiva, obteniendo los resultados mostrados en la figura
3.
Figura 3: Obtención de Pefectiva
en el 2021.
Fuente: Elaboración propia
Con base a esta
información se utilizó la ecuación (3):
Debido a que el
resultado fue negativo se concluye que no se requiere de agua azul o de riego,
es decir, solo se abastece agua verde.
Teniendo en cuenta
los resultados obtenidos de la huella hídrica del 2021, se calculó el Agua
Virtual a través de la ecuación (4)
Para el cálculo de la
producción de cajas de banano se tiene en cuenta la planteado por MAGAP, en
donde se menciona que, para un cultivo de banano bajo el sistema de producción
agroforestal, convencional y orgánico en los cantones de estudio de la
Provincia El Oro, la productividad es de 18.6 kg/Ha. Teniendo en cuenta que el
área es 6769,99 hectáreas, la producción de banano quedaría de la siguiente
manera:
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ón 𝑑𝑒
banano = 18.6𝐾𝑔/𝐻𝑎 × 6769.99 𝐻𝑎 = 125921.814 𝐾𝑔.
Se
convierte la huella hídrica en litros, obteniendo los siguientes resultados:
Huella hídrica
2021=87.044 m3×(1000l/1m3) = 87.044 l
Agua Virtual 2021
Los resultados
obtenidos de Agua Virtual para el año 2021, indican que se necesitaron 0,69
mililitros de agua para producir 1 Kg de banano.
3.2
Análisis
de sostenibilidad de la huella hídrica
El análisis de
sostenibilidad hídrica para la producción de banano se realizó teniendo en
cuenta los resultados obtenidos de la huella hídrica verde y comparándolo con
la oferta hídrica del rio Jubones, Arenillas y Santa Rosa, luego se analizaron
los resultados desde el punto de vista ambiental, económico y social.
3.3
Análisis
de sostenibilidad ambiental
Para el análisis de
la sostenibilidad del consumo de agua en los pequeños productores de banano de
la Provincia El Oro se utilizó la ecuación (5), en la cual se utilizó la huella
hídrica obtenida del 2021, y se calculó la oferta hídrica a partir de los datos
de caudales generados por los ríos Jubones, Arenillas y Santa Rosa.
Para determinar
la oferta hídrica disponible de los 3 ríos en mención es 553.700.000 m3 año
promedio para una superficie total de 4.128.500 ha
Los datos anteriores
se reemplazan en la ecuación (5), teniendo lo siguiente:
Tomando como
referencia lo establecido por el SENAGUA
3.4
Cálculo
de la huella ecológica (HE) en la etapa de Cosecha.
Para la determinación
y evaluación de la HE en el sector de los pequeños productores de baniano, se
consideraron ciertas referencias que tienen una estrecha relación entre el arqueo de
producción en las diversas fases de desarrollo-cosecha y agentes contaminantes
existentes.
La Tabla 2 muestra los valores generales del sector
productivo.
|
Datos |
Valor |
|
Número de pequeños
productores |
1787 |
|
Número de racimos-total |
13518734 |
|
Extensión total
del sector bananero (ha) |
6769,99 |
|
Productividad época alta
cajas/ha/año-promedio |
1643,00 |
|
Productividad época baja
cajas/ha/año-promedio |
1176,00 |
|
Ratio-promedio |
0,89 |
|
% de merma en
empaque-promedio |
7% |
|
Hectáreas de riego-promedio |
6,33 |
Fuente: Elaboración propia-(MAGAP,
2021).
En la Figura 5 se muestra el resultado del cálculo de la
HET de los pequeños productores de banano de los 5 cantones de la provincia de
El Oro durante el año 2021, que no es más que la suma de cada subhuella, obtenidos con el software y es así posible entonces
evaluar si en la etapa de maduración tiene un déficit o superávit ecológico.
Figura 5. Cálculo de la subhuella
etapa de maduración y cosecha
Fuente: Elaboración propia
El sector bananero de
los pequeños productores tiene una HE del 0.9803 ha/cap/año.
La subhuella de Cartón es la que más incidencia tiene
con 0.8865 ha/cap/año y representa el 84.03 % y de
menor incidencia es la subhuella del plástico, con
0.0826 ha/cap/año y representa el 3.30 %, siendo la
categoría más baja, por lo que demuestra que no se aprovecha para mejorar la
economía durante las etapas de crecimiento, maduración y cosecha de la fruta.
3.5
Evaluación de la Capacidad de carga (CCT)
Para el cálculo de la
CCT se tomaron los datos obtenidos a través de las encuestas efectuados a los pequeños
productores bananeros de la Provincia de El Oro, como se muestra en la Figura
6.
Figura
6. Cálculo de la CCT en sector bananero
Fuente: Elaboración propia
Queda demostrado que
a los pequeños productores bananeros tiene una capacidad de carga (CCT) de
4.225 ha/cap/año. La superficie de mayor incidencia
es las plantas es del 61.6%, reafirmándose que la base económica está en la
cosecha, lo que ratifica los bajos resultados de la superficie en construcción
que representa un 1.7%, siendo de menor relevancia en el entorno.
3.6
Valoración de Superávit o déficit ecológico
Para comprobar la presencia de superávit o déficit ecológico se utiliza la
ecuación 9, lo que permite conocer el nivel de autosuficiencia del ámbito de
estudio.
En el caso nuestro se obtuvo HE<CCT, presenta superávit de 3.23
ha/planta, debido a que la superficie se encuentra ocupada, sería adecuado
estos argumentos para evaluar los posibles riesgos que puedan presentarse a
futuro. Siendo necesario proponer otros escenarios como el deseado y no deseado
con la finalidad de mantener o disminuir la carga ecológica del sector
bananero.
4.
CONCLUSIONES
El resultado obtenido en el análisis de sostenibilidad
ambiental es coherente debido a que los pequeños productores bananeros se
abastecen de riegos por canales y lluvias lo cual es pertinente para este tipo
de producción y el resultado del agua virtual muestra que la cantidad de agua
utilizada para el año 2021 no supera 0.7 ml por 1 kg de banano.
Desde el punto de
vista ambiental, la huella hídrica del banano producido por los pequeños
productores bananeros es razonable, debido a que la huella hídrica generada es
inferior a la oferta hídrica disponible, asi mismo de que no se genera huella
hídrica azul ni huella hídrica gris, lo que indica que esta actividad económica
no representa peligro para los ecosistemas acuáticos ni para el consumo humano.
Los resultados de
esta investigación indican que el proceso de producción del banano en los
pequeños productores bananeros, es el adecuado para garantizar la
sostenibilidad hídrica, ya que el beneficio ecológico y sus afluentes que están
en él entorno, le hace al banano mantenga las cantidades de agua adecuadas para
obtener un producto adecuado para comercializar, ya que para producir 1 Kg de
banano se requiere aproximadamente 0,7
mililitros de agua, a diferencia de los resultados obtenidos por
González y Panamito
En base a los
pequeños productores de banano se resalta que el cultivo de banano tuvo un comportamiento
aceptable en el 2021, ya que las condiciones climáticas encontradas revelaron
que hay una temporada húmeda a comienzos de año en los meses de enero a abril y
una temporada seca en los meses de septiembre a noviembre, lo cual determina el
periodo de cosecha y brinda la posibilidad de que se realice un mejor
aprovechamiento de la humedad del suelo, contribuyendo a que la huella hídrica
se mantenga baja tal como expresan los resultados obtenidos.
Haciendo una
comparación de las huellas de carbono de otros productos de exportación
ecuatorianos se tiene que la obtención de rosas duplica la del cacao seco, es
más de 8 veces mayor que la del banano en épocas altas y bajas y 235 veces
mayor que la de la palma africana
Finalmente, se obtuvo una HE del 0.9803 ha/cap/año
en el sector bananero de los pequeños productores. La subhuella
de Cartón es la que más incidencia tiene con 0.8865 ha/cap/año
y representa el 84.03 % y de menor incidencia es la subhuella
del plástico, con 0.0826 ha/cap/año y representa el
3.30 %, siendo la categoría más baja, por lo que demuestra que no se aprovecha
para efectos de mejorar la economía.
Sin embargo, a
pesar los problemas presentados, y de un resultado parcial del análisis de
capacidad de carga, se logra pensar que es mejor poseer un estudio errado a la
que se pueda dar monitoreo en el tiempo, a no tener ninguna medición en
relación a la producción de banano. Esto permitiría crear estándares con el uso
de indicadores para la toma de decisiones, ya que se están midiendo los mismos
criterios en diferentes tiempos y espacios, por lo cual se pueden obtener
conclusiones sobre los impactos ocasionados al ambiente.
5. LISTA DE REFERENCIAS
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