Estimación de la huella hídrica del cultivo de soja de secano en el partido de Tandil mediante la utilización de información de satélite

Producir alimentos implica el consumo de agua, lo cual convierte a este recurso en el principal componente en la producción de cualquier bien (Pengue, 2006). En la actualidad a nivel mundial, se ha producido un incremento en el consumo de agua dulce, siendo la agricultura responsable por el 86% del consumo de agua en el planeta, incrementando a su vez la competencia con otros usos, como urbanos, industriales y el agua necesaria para la vida humana (Chamorro & Sarandón, 2013). Sumado a esto, la contaminación y degradación de los recursos hídricos también ha aumentado por el mayor consumo de agua demandado por la actividad agrícola. En numerosas cuencas del mundo el agua está mal gestionada y como consecuencia resulta insuficiente para satisfacer todas las demandas (Instituto Internacional del Manejo del Agua, 2007). En este contexto, es útil entonces analizar el concepto de HH y sus tres componentes: el HHv, el HHa y el HHg. (Chamorro & Sarandón, 2013). A partir de la HH es posible evaluar flujos de agua que se consumen durante una actividad. Para dar cuenta de la importancia de este concepto, la necesidad de evaluar consumos de agua y su vinculación con los procesos productivos (agrícolas en este caso y en particular soja), es preciso sintetizar la situación en cuanto al cultivo que se refiere

Patrones espaciales de TVDI y su relación con la variabilidad climática

La región pampeana tiene un rol muy importante como productora de materias primas a nivel mundial, sin embargo, frecuentemente las fluctuaciones climáticas son una limitante para su producción. En este trabajo se analizaron las fluctuaciones en la disponibilidad de agua en el suelo en la región pampeana durante 4 eventos ENOS del periodo 2000-2011. Se utilizaron imágenes satelitales de Temperatura Radiativa de Superficie e Índice de Vegetación mejorado captadas por el sensor Aqua/MODIS, con las que se calculó el Temperature Vegetation Dryness Index. Durante los meses de octubre a marzo se detectó un patrón de condiciones más húmedas en El Niño que en La Niña, aunque se observaron grandes áreas con el patrón inverso. En este contexto sería adecuado no sólo tener en cuenta la incidencia de ENOS en la previsión de las condiciones hídricas de la región, sino también la variabilidad espacial y temporal de tales condiciones en cada evento. El TVDI es una herramienta de fácil aplicación para una valoración rápida de la evolución temporal y espacial de áreas afectadas por excesos y déficits hídricos.Eje: Economía, producción y tecnología.Universidad Nacional de La Plat

Patrones espaciales de TVDI y su relación con la variabilidad climática

La región pampeana tiene un rol muy importante como productora de materias primas a nivel mundial, sin embargo, frecuentemente las fluctuaciones climáticas son una limitante para su producción. En este trabajo se analizaron las fluctuaciones en la disponibilidad de agua en el suelo en la región pampeana durante 4 eventos ENOS del periodo 2000-2011. Se utilizaron imágenes satelitales de Temperatura Radiativa de Superficie e Índice de Vegetación mejorado captadas por el sensor Aqua/MODIS, con las que se calculó el Temperature Vegetation Dryness Index. Durante los meses de octubre a marzo se detectó un patrón de condiciones más húmedas en El Niño que en La Niña, aunque se observaron grandes áreas con el patrón inverso. En este contexto sería adecuado no sólo tener en cuenta la incidencia de ENOS en la previsión de las condiciones hídricas de la región, sino también la variabilidad espacial y temporal de tales condiciones en cada evento. El TVDI es una herramienta de fácil aplicación para una valoración rápida de la evolución temporal y espacial de áreas afectadas por excesos y déficits hídricos.Eje: Economía, producción y tecnología.Universidad Nacional de La Plat

Patrones espaciales de TVDI y su relación con la variabilidad climática

La región pampeana tiene un rol muy importante como productora de materias primas a nivel mundial, sin embargo, frecuentemente las fluctuaciones climáticas son una limitante para su producción. En este trabajo se analizaron las fluctuaciones en la disponibilidad de agua en el suelo en la región pampeana durante 4 eventos ENOS del periodo 2000-2011. Se utilizaron imágenes satelitales de Temperatura Radiativa de Superficie e Índice de Vegetación mejorado captadas por el sensor Aqua/MODIS, con las que se calculó el Temperature Vegetation Dryness Index. Durante los meses de octubre a marzo se detectó un patrón de condiciones más húmedas en El Niño que en La Niña, aunque se observaron grandes áreas con el patrón inverso. En este contexto sería adecuado no sólo tener en cuenta la incidencia de ENOS en la previsión de las condiciones hídricas de la región, sino también la variabilidad espacial y temporal de tales condiciones en cada evento. El TVDI es una herramienta de fácil aplicación para una valoración rápida de la evolución temporal y espacial de áreas afectadas por excesos y déficits hídricos.Eje: Economía, producción y tecnología.Universidad Nacional de La Plat

Spatial crop yield estimation based on remotely sensed stress index

The improvement of methods to evaluate the real impact of soil moisture availability on crop systems is crucial because the importance for world economy and food production. The relationship between the remote sensed stress index TVDI, root-zone soil moisture and soybean yield was analyzed in a sandy region of Argentine Pampas. High correlation (R2 =0.68) between TVDI and soybean yield was observed. The obtained adjustment allows us to evaluate the spatial variability of yield during a humid and dry period 2-3 months before harvest. Since the method requires remote sensed data, it could be applied over areas with poor data coverage.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

Evaluación de la humedad del suelo mediante imágenes de temperatura radiactiva e índice de vegetación

El objetivo es proponer un método de estimación de humedad del suelo sólo con datos de satélite. Se utilizaron imágenes diarias MODIS/Aqua de temperatura de superficie, de 1 km y de índice de vegetación EVI, calculado a partir de imágenes de distintas bandas reflectivas, a 500 metros de resolución. Con ellas se calculó el índice de estrés Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI), a 500 metros de resolución. Posteriormente se comparó este índice con la humedad del suelo en el norte de la provincia de Buenos Aires, medida a 60 cm de profundidad. Se halló una fuerte relación entre estas dos variables (R2 de 0,69). Se concluye que mediante el índice TVDI se puede lograr una correcta estimación de la humedad del suelo, posibilitando su aplicación en diversos campos de la hidrología como el estudio de la humedad en la zona no saturada, humedad antecedente o la recarga.The objective is to propose a method of soil moisture estimation from satellite without ancillary data. We used daily MODIS/Aqua LST L3 Global 1 Km Grid products and Enhanced Vegetattion Index, obtained from reflectances at 500 m spatial resolution. Then Temperature-Vegetation Dryness Index was calculated at 500 m. This index was compared with measurements of soil moisture at 60 cm depth in the North of Buenos Aires province. A strong correlation between these variables was obtained (R2=0.69). In conclusion, an adequate estimation of soil moisture can be achieved through TVDI. This index can be used in several hydrological studies, like wetness in unsaturated zone, antecedent moisture conditions or aquifer recharge.Universidad Nacional de La Plat

Different approaches to assessing pollution load: the case of nitrogen-related grey water footprint of barley and soybean in Argentina

Agriculture is among the main causes of water pollution. Currently, 75% of global anthropogenic nitrogen (N) loads come from leaching/runoff from cropland. The grey water footprint (GWF) is an indicator of water resource pollution, which allows for the evaluation and monitoring of pollutant loads (L) that can affect water. However, in the literature, there are different approaches to estimating L and thus contrasting GWF estimates: (A1) leaching/runoff fraction approach, (A2) surplus approach and (A3) soil nitrogen balance approach. This study compares these approaches for the first time to assess which one is best adapted to real crop production conditions and optimises GWF calculation. The three approaches are applied to assess N-related GWF in barley and soybean. For barley in 2019, A3 estimated a GWF value 285 to 196% higher than A1, while in 2020, the A3 estimate was 135 to 81% higher. Soybean did not produce a GWF due to the crop characteristics. A3 incorporated N partitioning within the agroecosystem and considered different N inputs beyond fertilization, improving the accuracy of L and GWF estimation. Providing robust GWF results to decision-makers may help to prevent or reduce the impacts of activities that threaten the world’s water ecosystems and supply.Funding: the participation of P. Olivera Rodriguez was possible through a grant from the Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina. The project leading to these results received funding from Fundación La Caixa and Fundación Caja Navarra, under agreement LCF/PR/PR13/51080004, and Comisión de Investigaciones Científicas de la provincial de Buenos Aires Project (CIC) Project EX-2020-21965094-GDEBA-DSTYADCI

Water erosion and connectivity analysis during a year with high precipitations in a watershed of Argentina

Soil erosion is a global concern because of its consequences for the environment and the economy of countries. In the Argentine Pampas Region, soil erosion process is a priority issue, although there is little information about sediment concentration (SC) in agricultural catchments. The study aimed at assessing the factors that have a major influence on SC and discussing the dynamics of hydrological and sedimentological connectivity during 2012, a year with precipitation over the mean and significant erosive events. The study was conducted in a watershed of Buenos Aires province, Argentina. A linear regression model, that considered autocorrelation, was obtained. Maximum rainfall intensity in 30 minutes and peak flow were related to SC. An analysis of satellite images was carried out to discuss the hydrological connectivity, and a connectivity index was calculated to assess changes in sedimentological connectivity. The analyses suggested increments in hydrological and sedimentological connectivity, associated with the drainage area expansion and with water erosion rills. Hydrological connectivity is needed for sedimentological connectivity. However, increments in sedimentological connectivity may have been conditioned by the input of energy to detach and to transport particles. This may have been evidenced when flows exceeded a threshold runoff coefficient.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Bongiorno, Fabricio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Holzman, Mauro Ezequiel. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Chagas, Celio Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Entraigas, Ilda. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

Instrumental de terreno para la validación de modelos locales y regionales

La variabilidad climática del planeta requiere poner énfasis en la adquisición de datos de diversa índole a escalas local y global para el entendimiento y predicción del comportamiento del sistema Tierra, y subsistemas regionales, mediante la elaboración y/o mejoramiento de modelos climáticos entre otras cuestiones de principal importancia. A escala regional es importante, desde el punto de vista hidrológico, tener un conocimiento detallado de las cuencas, del potencial de éstas y de qué manera se deben gestionar los excedentes o déficits hídricos que puedan presentarse en cada periodo de tiempo. A partir del estudio de una cuenca es posible desarrollar un manejo hidrológico adecuado, siendo necesario registrar información a partir de estaciones de modo de lograr medidas consistentes de las variables hidrológicas. Actualmente existe una disponibilidad de sensores que registran información hidrológica con errores inferiores al 10 %. En este sentido, el Instituto de Hidrología de Llanuras “Dr. Eduardo Usunoff” (IHLLA) ha invertido una elevada cantidad de recursos en instrumentar la cuenca del arroyo del Azul (www.bdh.org.ar/azul) con lafinalidad de lograr los conocimientos suficientes para una adecuada gestión de las crecidas. Además, se han llevado adelante importantes esfuerzos para conocer la evapotranspiración real, variable de difícil estimación, a partir de datos registrados por una estación de balance de energía (EBE). Sin embargo, la extensión de los datos puntuales a escala de cuenca no es sencilla y en general una simple extrapolación puede producir errores muy importantes. Una manera interesante de resolver estos problemas se obtiene asociando las medidas puntuales con datos captados por sensores a bordo de satélites, siendo el propósito principal poder extender los datos puntuales a una región logrando reproducir de forma adecuada las variaciones espaciales (uso del suelo, contenido de humedad, orografía, entre otras) existentes con una precisión aceptable. Es por ello que, en este trabajo, se describen las ecuaciones y el instrumental básico necesario para estimar, principalmente, la evapotranspiración a escalas local y regional resaltando la importancia de disponer de medidas reales de terreno. Se hace un detalle de cada sensor con el error asociado a la medida, la configuración de la EBE y además las formas de poder extender los datos puntuales a escala regional. Se presenta un registro de datos de radiación neta diaria del periodo 2006-2010 y se muestra la utilidad de la información registrada para la obtención de funciones de aplicación hidrológica. Se hace referencia a la utilidad de los datos para la validación de información a escala local y regional, siendo esto motivo de gran relevancia científica.Eje: Economía, producción y tecnología.Universidad Nacional de La Plat

Instrumental de terreno para la validación de modelos locales y regionales

La variabilidad climática del planeta requiere poner énfasis en la adquisición de datos de diversa índole a escalas local y global para el entendimiento y predicción del comportamiento del sistema Tierra, y subsistemas regionales, mediante la elaboración y/o mejoramiento de modelos climáticos entre otras cuestiones de principal importancia. A escala regional es importante, desde el punto de vista hidrológico, tener un conocimiento detallado de las cuencas, del potencial de éstas y de qué manera se deben gestionar los excedentes o déficits hídricos que puedan presentarse en cada periodo de tiempo. A partir del estudio de una cuenca es posible desarrollar un manejo hidrológico adecuado, siendo necesario registrar información a partir de estaciones de modo de lograr medidas consistentes de las variables hidrológicas. Actualmente existe una disponibilidad de sensores que registran información hidrológica con errores inferiores al 10 %. En este sentido, el Instituto de Hidrología de Llanuras “Dr. Eduardo Usunoff” (IHLLA) ha invertido una elevada cantidad de recursos en instrumentar la cuenca del arroyo del Azul (www.bdh.org.ar/azul) con lafinalidad de lograr los conocimientos suficientes para una adecuada gestión de las crecidas. Además, se han llevado adelante importantes esfuerzos para conocer la evapotranspiración real, variable de difícil estimación, a partir de datos registrados por una estación de balance de energía (EBE). Sin embargo, la extensión de los datos puntuales a escala de cuenca no es sencilla y en general una simple extrapolación puede producir errores muy importantes. Una manera interesante de resolver estos problemas se obtiene asociando las medidas puntuales con datos captados por sensores a bordo de satélites, siendo el propósito principal poder extender los datos puntuales a una región logrando reproducir de forma adecuada las variaciones espaciales (uso del suelo, contenido de humedad, orografía, entre otras) existentes con una precisión aceptable. Es por ello que, en este trabajo, se describen las ecuaciones y el instrumental básico necesario para estimar, principalmente, la evapotranspiración a escalas local y regional resaltando la importancia de disponer de medidas reales de terreno. Se hace un detalle de cada sensor con el error asociado a la medida, la configuración de la EBE y además las formas de poder extender los datos puntuales a escala regional. Se presenta un registro de datos de radiación neta diaria del periodo 2006-2010 y se muestra la utilidad de la información registrada para la obtención de funciones de aplicación hidrológica. Se hace referencia a la utilidad de los datos para la validación de información a escala local y regional, siendo esto motivo de gran relevancia científica.Eje: Economía, producción y tecnología.Universidad Nacional de La Plat