Evaluaci�n de la huella ecol�gica
(C-H) en el an�lisis productivo
de
los peque�os productores bananeros
Universidad T�cnica de Machala
Ecuador-Machala
Edwin Alberto-Ubill�s Agurto
Universidad
Nacional de Tumbes
Per�-Tumbes
Hugo Italo-Romero
Bonilla
Universidad
T�cnica 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 Ecol�gica, de manera muy particular por la Huella de
Carbono y la Huella H�drica; adem�s existe una estrecha relaci�n entre el
arqueo de producci�n y agentes contaminantes (CO2). La presente investigaci�n
tiene como objetivo evaluar la huella ecol�gica del sector productivo de banano
con el prop�sito de optimizar su producci�n en las fases de maduraci�n y
cosecha. Mediante la encuesta a 1787 productores de banano se cre� una base de
datos que se procedi� al an�lisis con el programa R-Studio. Se utilizo
ecuaciones propuesto por Hoekstra y el software Cropwat 8.0, con el fin de evaluar la huella h�drica.
Adem�s, se manipulo la metodolog�a de Ress y Wackernagel, con modificaciones para nivel de componentes
en maduraci�n y cosecha cuyo valor de la Huella Ecol�gica (HE) fue 0.9803 ha/cap/a�o, de igual forma se obtuvo la capacidad de carga
(CC) de 4.22 ha/cap/a�o y el Super�vit fue 3.23
ha/planta. Finalmente, los resultados revelaron que la huella h�drica en el
2021 fue 87.044 m3/a�o, 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, d�ficit ecol�gico, 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.
Art�culo recibido:� 03 marzo 2022
Aceptado para
publicaci�n: 20 marzo 2022
Correspondencia: [email protected]
Conflictos de
Inter�s: Ninguna que declarar
Existen diferentes modelos de simulaci�n
de cultivo que se utilizan para evaluar la huella h�drica, tales como FASSET,
CROPWAT 8, DSSAT y WOFORST, los cuales predicen herramientas que ayudan a los
tomadores de decisiones a manejar la planeaci�n de recursos h�dricos efectivos,
proveen informaci�n precisa sobre los requerimientos de agua, y calculan el
requerimiento de agua de irrigaci�n como una funci�n del tipo de suelo, cultivo
y condiciones clim�ticas
Finalmente, la HC, contribuye en la lucha contra el cambio
clim�tico, teniendo como objetivo reducir los GEI. Los proyectos voluntarios
nacionales (Registro de HC, compensaci�n y planes de absorci�n de C02), regionales
o privados, identifican oportunidades de negocio pata atraer y ambiente.
2.
MATERIALES Y M�TODOS
2.1. �rea de estudio
La zona de estudio son los peque�os productores bananeros al tener
condiciones ambientales y suelos similares est�n incluidos los cantones Pasaje,
El Guabo, Machala, Arenillas y Santa Rosa, que pertenece a la Provincia El
Oro-Ecuador. La distribuci�n de la lluvia es unimodal. El �rea en banano es
6769,99 hect�reas, de las cuales entre el 80 y el 90% se encuentran
establecidas en sistemas de baja y alta producci�n.
Figura 1: Hect�reas
cultivadas de banano en cantones.
Fuente: Elaboraci�n propia.
2.2. Recolecci�n y an�lisis de datos
2.2.1.
Sector bananero productivo
El an�lisis de los peque�os
productores bananeros est� enfocado a la producci�n durante al a�o relacionado
los racimos con las cajas de exportaci�n en los sistemas de producci�n, con el
fin de entender el mal manejo de ciertos agentes contaminantes al ambiente.
Figura 2: Racimos
en producci�n de cajas/ a�o.�
Fuente: Elaboraci�n propia.
2.3 ��Valoraciones de las etapas de producci�n
2.3.1 Valoraci�n de la Huella
H�drica.
Para la evaluaci�n de la huella ecol�gica se consider� hacer uso de la
huella h�drica del banano que se focaliz� en los componentes azul y verde, para
el a�o 2021. La informaci�n de rendimiento correspondi� al promedio anual
durante el ciclo de vida del cultivo para la planta, es decir, el promedio de
la producci�n del ciclo en la unidad de estudio.
La huella h�drica agr�cola de la cuenca del r�o Jubones, Arenillas y Santa
Rosa corresponde a la sumatoria de la huella h�drica de cada subcuenca asociada
al cultivo de banano y esta fue calculada de acuerdo a la ecuaci�n (1):
Donde: �rea cultivada hace referencia a
las sumatorias de las �reas sembradas con las plantas de producci�n 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 calcul� mediante la ecuaci�n (2):
Donde: el Kc es el coeficiente de
evapotranspiraci�n del cultivo tomado de FAO
ET0 fue calculada mediante el modelo de Penman-Monteith.
Para la diferenciaci�n entre RAC azul y verde, se tom� la diferencia entre el
RAC del cultivo y la precipitaci�n efectiva con la ecuaci�n (3):
Donde:�
la P-efectiva se relaciona con el agua que efectivamente llega al
cultivo y en este caso se calcul� a trav�s del modelo USDA SCS (USDA Soil Conservation Service). Todos los c�lculos
se realizaron con el software CROPWAT 8.0
Luego, se calcul� el Agua Virtual teniendo en cuenta la huella h�drica
obtenida por cada uno de los r�os y la producci�n de banano en el sector bananero
de la Provincia de el Oro, lo cual est� consignado en la ecuaci�n (4):
2.3.2
Aplicaci�n
de la metodolog�a para la HE (C-H)
Se utiliza la metodolog�a
de
����
Donde: aai: �rea de tierra per c�pita para la
producci�n de cada art�culo de consumo (ha/ cap). ci:
consumo medio anual de ese art�culo (kg/cap).
pi: (i),
productividad anual por hect�rea (kg/ha).
La huella
ecol�gica total per c�pita (he) se realiza sumando todas las �reas
ecosist�micas apropiadas (a) por cada art�culo (i) del cesto de la compra anual
de bienes y servicios de consumo, a trav�s de la ecuaci�n 6.
Para obtener la huella ecol�gica (HE)
de la poblaci�n estudiada se utiliza la ecuaci�n la ecuaci�n 7.
�������������������������������������������������������������
Donde:
NH: n�mero de plantas
2.3.2.1
Evaluaci�n de la Huella Ecol�gica total (HEt)
Para determinar
la HEt se suman todas las subhuellas
inherentes en las diversas etapas de producci�n del banano para obtener la
superficie de tierra ecol�gicamente productiva para inducir todos los recursos
consumidos y para asimilar todos los desechos generados en producto final para
su exportaci�n.
�������������������������������������������������������������
Donde:
HEt= Huella ecol�gica total (ha/cap/a�o).
SP= Subhuella de pl�stico (C)� (ha/a�o)
SC= Subhuella del Cart�n
(C)�
SCB= Subhuella del Combustible
(C)�
2.3.3
Evaluaci�n
Capacidad de Carga (CC)
La capacidad de carga se calcula utilizando la ecuaci�n 9
������������� (Ec. 9)
Donde: CCT: Capacidad de Carga (ha/cap/a�o).
NP: N�mero de plantas.
SA: Superficie Agr�cola (ha).
SF: Superficie Forestal (ha).
SPC: Superficie Poblaci�n Construida (ha).
SV: Superficie Vac�a (ha).
biodiv: biodiversidad biol�gica que incluye animales y plantas
del ecosistema
2.3.4
Evaluaci�n
de Super�vit o d�ficit ecol�gico
Para comprobar la presencia de super�vit o d�ficit ecol�gico se utiliza la
ecuaci�n 10, lo que permite conocer el nivel de autosuficiencia del �mbito de
estudio. Si HE ˃ CCT, presenta un d�ficit ecol�gico y si HE<CCT,
presenta super�vit.
Donde: SDET: Super�vit o D�ficit Ecol�gico Total (ha/cap/a�o).
3.
RESULTADOS
3.1
Evaluaci�n de la Huella H�drica del Banano
Para el c�lculo de la
huella h�drica del banano producido en los peque�os productores del a�o 2021,
los datos de Temperatura y Precipitaci�n fueron extra�dos del Estaci�n
Meteorol�gico
Tabla 1: C�lculo de ET0 en el 2021
Meses |
Temp.
Min. |
Temp.
Max. |
Hum.
Rel. |
Viento |
Sol |
Rad |
Eto |
�C |
�C |
% |
km/d�a |
hora |
MJ/m2/d�a |
mm/d�a |
|
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: Elaboraci�n propia- Software Cropwat
8.0
Con base en la
informaci�n presentada en la Tabla 1 se calcul� la huella h�drica de la
subcuenca del R�o Jubones utilizando la ecuaci�n (1), fue necesario calcular
primero el RAC, el cual se obtuvo de la ecuaci�n (2):
El RAC se calcul� mediante la ecuaci�n (2):
Con este valor de RAC
se calcula la huella h�drica verde utilizando la ecuaci�n (1), teniendo en
cuenta que el �rea cultivada de banano en los cantones mencionados es de 6769,99 Has, la ecuaci�n queda de la siguiente manera:
�
Para calcular la
huella h�drica azul se ingresaron al software Cropwat
8.0 los datos de precipitaci�n mensual, con el fin de obtener Pefectiva, obteniendo los resultados mostrados en la figura
3.
Figura 3: Obtenci�n de Pefectiva
en el 2021.�
Fuente: Elaboraci�n propia
Con base a esta
informaci�n se utiliz� la ecuaci�n (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 h�drica del 2021, se calcul� el Agua
Virtual a trav�s de la ecuaci�n (4)
Para el c�lculo de la
producci�n 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 producci�n
agroforestal, convencional y org�nico en los cantones de estudio de la
Provincia El Oro, la productividad es de 18.6 kg/Ha. Teniendo en cuenta que el
�rea es 6769,99 hect�reas, la producci�n de banano quedar�a de la siguiente
manera:
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖�n 𝑑𝑒
banano = 18.6𝐾𝑔/𝐻𝑎 � 6769.99 𝐻𝑎 = 125921.814 𝐾𝑔.
Se
convierte la huella h�drica en litros, obteniendo los siguientes resultados:
Huella h�drica
2021=87.044 m3�(1000l/1m3) = 87.044 l
Agua Virtual 2021
Los resultados
obtenidos de Agua Virtual para el a�o 2021, indican que se necesitaron 0,69
mililitros de agua para producir 1 Kg de banano.
3.2
An�lisis
de sostenibilidad de la huella h�drica
El an�lisis de
sostenibilidad h�drica para la producci�n de banano se realiz� teniendo en
cuenta los resultados obtenidos de la huella h�drica verde y compar�ndolo con
la oferta h�drica del rio Jubones, Arenillas y Santa Rosa, luego se analizaron
los resultados desde el punto de vista ambiental, econ�mico y social.
3.3
An�lisis
de sostenibilidad ambiental
Para el an�lisis de
la sostenibilidad del consumo de agua en los peque�os productores de banano de
la Provincia El Oro se utiliz� la ecuaci�n (5), en la cual se utiliz� la huella
h�drica obtenida del 2021, y se calcul� la oferta h�drica a partir de los datos
de caudales generados por los r�os Jubones, Arenillas y Santa Rosa.
Para determinar
la oferta h�drica disponible de los 3 r�os en menci�n es 553.700.000 m3 a�o
promedio para una superficie total de 4.128.500 ha
Los datos anteriores
se reemplazan en la ecuaci�n (5), teniendo lo siguiente:
Tomando como
referencia lo establecido por el SENAGUA
3.4
C�lculo
de la huella ecol�gica (HE) en la etapa de Cosecha.�
Para la determinaci�n
y evaluaci�n de la HE en el sector de los peque�os productores de baniano, se
consideraron ciertas referencias que tienen una estrecha relaci�n entre el arqueo de
producci�n en las diversas fases de desarrollo-cosecha y agentes contaminantes
existentes.
�La Tabla 2 muestra los valores generales del sector
productivo.
Datos |
Valor |
N�mero de peque�os
productores |
1787 |
N�mero de racimos-total |
13518734 |
Extensi�n total
del sector bananero (ha) |
6769,99 |
Productividad �poca alta
cajas/ha/a�o-promedio |
1643,00 |
Productividad �poca baja
cajas/ha/a�o-promedio |
1176,00 |
Ratio-promedio |
0,89 |
% de merma en
empaque-promedio |
7% |
Hect�reas de riego-promedio |
6,33 |
Fuente: Elaboraci�n propia-(MAGAP,
2021).
En la Figura 5 se muestra el resultado del c�lculo de la
HET de los peque�os productores de banano de los 5 cantones de la provincia de
El Oro durante el a�o 2021, que no es m�s que la suma de cada subhuella, obtenidos con el software y es as� posible entonces
evaluar si en la etapa de maduraci�n tiene un d�ficit o super�vit ecol�gico.
Figura 5. C�lculo de la subhuella
etapa de maduraci�n y cosecha
Fuente: Elaboraci�n propia
El sector bananero de
los peque�os productores tiene una HE del 0.9803 ha/cap/a�o.
La subhuella de Cart�n es la que m�s incidencia tiene
con 0.8865 ha/cap/a�o y representa el 84.03 % y de
menor incidencia es la subhuella del pl�stico, con
0.0826 ha/cap/a�o y representa el 3.30 %, siendo la
categor�a m�s baja, por lo que demuestra que no se aprovecha para mejorar la
econom�a durante las etapas de crecimiento, maduraci�n y cosecha de la fruta.
3.5
Evaluaci�n de la Capacidad de carga (CCT)
Para el c�lculo de la
CCT se tomaron los datos obtenidos a trav�s de las encuestas efectuados a los peque�os
productores bananeros de la Provincia de El Oro, como se muestra en la Figura
6.
Figura
6. C�lculo de la CCT en sector bananero
������������������������
Fuente: Elaboraci�n propia
Queda demostrado que
a los peque�os productores bananeros tiene una capacidad de carga (CCT) de
4.225 ha/cap/a�o. La superficie de mayor incidencia
es las plantas es del 61.6%, reafirm�ndose que la base econ�mica est� en la
cosecha, lo que ratifica los bajos resultados de la superficie en construcci�n
que representa un 1.7%, siendo de menor relevancia en el entorno.
3.6
�Valoraci�n de Super�vit o d�ficit ecol�gico
Para comprobar la presencia de super�vit o d�ficit ecol�gico se utiliza la
ecuaci�n 9, lo que permite conocer el nivel de autosuficiencia del �mbito de
estudio.
En el caso nuestro se obtuvo HE<CCT, presenta super�vit de 3.23
ha/planta, debido a que la superficie se encuentra ocupada, ser�a 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 ecol�gica del sector
bananero.
4.
CONCLUSIONES
El resultado obtenido en el an�lisis de sostenibilidad
ambiental es coherente debido a que los peque�os productores bananeros se
abastecen de riegos por canales y lluvias lo cual es pertinente para este tipo
de producci�n y el resultado del agua virtual muestra que la cantidad de agua
utilizada para el a�o 2021 no supera 0.7 ml por 1 kg de banano.
Desde el punto de
vista ambiental, la huella h�drica del banano producido por los peque�os
productores bananeros es razonable, debido a que la huella h�drica generada es
inferior a la oferta h�drica disponible, asi mismo de que no se genera huella
h�drica azul ni huella h�drica gris, lo que indica que esta actividad econ�mica
no representa peligro para los ecosistemas acu�ticos ni para el consumo humano.
Los resultados de
esta investigaci�n indican que el proceso de producci�n del banano en los
peque�os productores bananeros, es el adecuado para garantizar la
sostenibilidad h�drica, ya que el beneficio ecol�gico y sus afluentes que est�n
en �l 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
Gonz�lez y Panamito
En base a los
peque�os productores de banano se resalta que el cultivo de banano tuvo un comportamiento
aceptable en el 2021, ya que las condiciones clim�ticas encontradas revelaron
que hay una temporada h�meda a comienzos de a�o 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 h�drica
se mantenga baja tal como expresan los resultados obtenidos.
Haciendo una
comparaci�n de las huellas de carbono de otros productos de exportaci�n
ecuatorianos se tiene que la obtenci�n de rosas duplica la del cacao seco, es
m�s de 8 veces mayor que la del banano en �pocas altas y bajas y 235 veces
mayor que la de la palma africana
Finalmente, se obtuvo una HE del 0.9803 ha/cap/a�o
en el sector bananero de los peque�os productores. La subhuella
de Cart�n es la que m�s incidencia tiene con 0.8865 ha/cap/a�o
y representa el 84.03 % y de menor incidencia es la subhuella
del pl�stico, con 0.0826 ha/cap/a�o y representa el
3.30 %, siendo la categor�a m�s baja, por lo que demuestra que no se aprovecha
para efectos de mejorar la econom�a.
Sin embargo, a
pesar los problemas presentados, y de un resultado parcial del an�lisis 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 medici�n en
relaci�n a la producci�n de banano. Esto permitir�a crear est�ndares con el uso
de indicadores para la toma de decisiones, ya que se est�n midiendo los mismos
criterios en diferentes tiempos y espacios, por lo cual se pueden obtener
conclusiones sobre los impactos ocasionados al ambiente.
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