Análisis de tendencia de la información meteorológica

Se realizo el análisis de tendencias, el análisis de saltos y con la serie libre de saltos, se procedió a analizar las tendencias en la media y en la desviación estándar. Para ver si la serie presenta tendencia en la media se procedió al cálculo de la tendencia en la media, luego los parámetros de la ecuación de regresión lineal simple, y finalmente compararon si la T𝐶≤ Tt (95%), entonces no se presenta tendencia en la media y de lo contrario se los presentan. Se utilizó la tendencia en la desviación estándar puesto que se trabajó con datos mensuales para el primer y segundo objetivo, con el procedimiento siguiente: a) Regionalización, y análisis de consistencia de la precipitación y temperaturas a nivel mensual. Se aplicó el método del vector regional (MVR) para identificar anomalías, valores extremos o comportamientos no homogéneos en la región, que se evaluaron para establecer su confiabilidad con el fin de ratificarlos o corregirlos. b) Preparación y armado de series continuas mensuales y anuales de los datos de precipitación y temperaturas para el análisis de tendencias. Los datos originales presentan vacíos en algunos meses o periodos, que fueron reconstituidos para poder aplicar test estadísticos usados para el análisis de tendencias. c) Análisis de tendencias de precipitaciones y temperaturas mensuales y anuales, aplicando test estadísticos paramétricos y no paramétricos usando el software TREND (test Mann-Kendall y Sperman’s Rho, t-student ²³, los resultados se interpretaron considerando los comportamientos de eventos extremos de los elementos frente al fenómeno del cambio climático.

Análisis del rendimiento de los cultivos frente al cambio climático en lacuenca del río Coata

Se realizó el análisis de produccion de cultivos de pan llevar con los elementos climáticos de la cuenca Coata, se obtuvieron los rendimientos de los cultivos para cada zona sub-tipo climático de las Oficinas del Ministerio de Agricultura-Puno y posteriormente se analizó la consistencia de las informaciones del periodo considerado en el presente trabajo, luego se realizó cálculos de los estimadores para cada cultivo utilizando el método de mínimos cuadrados ordinarios y regresión, el rendimiento en función de las variables climáticas; primero por separado la temperatura mínima y luego por la temperatura máxima, de precipitación pluvial, para comparar el efecto individual de cada variable. Seguidamente se realizó la estimación conjunta de las variables climáticas (temperaturas máximas y mínimas extremas) y las precipitaciones pluviales al final se incluyeron los eventos extremos.

Seguir esta secuencia de estimaciones permitió ver el impacto de cada variable en el modelo y al final se comparó cada uno y se eligió el mejor modelo según los criterios estadísticos, posteriormente se realizó las interpretaciones de los valores obtenidos de la interrelación de las variables climáticas y el rendimiento de los cultivos seleccionados, mediante el coeficiente de correlación de Pearson. Para interpretar el coeficiente de correlación (r) que se obtiene, se tiene como criterio de decisión, ²⁴.

Influencia del cambio climático sobre la variación de las temperaturas

Según la prueba de hipótesis de la distribución F en el análisis ANOVA, se pudo determinar que existe una influencia significativa de los cambios climáticos en las temperaturas de la cuenca del río Coata, para los últimos 20 años, ya que el valor de significancia es 0.029, dicho valor es menor de 0.05 del nivel de significancia, según las pruebas estadísticas de la Tabla 1. Diversos estudios destacan que el cambio climático registrado en los últimos 30 años ha tenido un impacto en la distribución, abundancia, fenología y fisiología de muchas especies ²⁵. Se presume que el incremento en la temperatura será entre 1,1 y 6,4°C, para 2100 (4). Uno de los cambios más estudiado y más documentado es el aumento en la temperatura, encontrándose que durante los últimos 30 años la temperatura media del planeta ha aumentado entre 0,5º y 3ºC ²⁶. A su vez, diversos modelos predicen que en los próximos 50 años la temperatura global del planeta podría incrementarse entre 1,3° a 5,8°C comparado con tiempos pre-industriales ²⁶.

Con los resultados de la Tabla 2 de los coeficientes independientes se pudo establecer que existe mayor influencia del cambio climático en las temperaturas máximas de 0.047 que es menor al 0.05 en la cuenca del río Coata, seguido en las temperaturas medias, la influencia no es significativa o representativas en las temperaturas mínimas en el periodo de 20 años de 1994 a 2014. Consecuencias del cambio climático. De acuerdo con IPCC (3,4), una duplicación de los gases de invernadero incrementaría la temperatura terrestre entre 1 y 4,5°C. Aunque no parezca mucho es equivalente a volver a la última glaciación, pero en la dirección inversa. Por otro lado, el aumento de temperatura sería el más rápido en los últimos cien mil años, haciendo muy difícil que los ecosistemas del mundo se adapten ²⁵. Los registros de actividad solar encontrados lo revelaron una concordancia notable entre esta variable y la temperatura en la Tierra para los últimos 400 años, lo que al parecer muestra que es el sol y no el CO2 el principal regulador del clima en la Tierra. A pesar de esto, el coeficiente de correlación entre la radiación solar y la temperatura r = 0,68 es menor que con el CO2, (r = 08,85). Esto puede deberse a que el CO2 se comporta como una variable en aumento directo sin la variabilidad intrínseca que posee la radiación solar ²⁷.

Según el modelo de regresión lineal como se muestra en la Tabla 3, la relación no es significativa, pero se pudo determinar que los cambios en las precipitaciones pluviales se relacionan en solo un 53.4% con el cambio climático en los últimos 20 años para la cuenca del río Coata. Estudios de modelación realizados para diferentes regiones de África, donde evaluaron el impacto de los cambios de temperatura y de precipitación sobre el rendimiento, señalan que, si las lluvias permanecen constantes, el rendimiento de los cultivos se reduce en un 15.0%, en razón a que las altas temperaturas afectan el ciclo de los cultivos e incrementa el estrés hídrico, por la elevada evapotranspiración (25).

Anova de las precipitaciones pluviales, cuenca coata, 1994-2014.

Fuentes: Base de datos

a.- variable dependiente: Cambio Climatico

b.- Variables predictoras (constants), presipitacion maxima en 24 horas, dias de precipitacion, precipitacion total

Según la prueba de hipótesis de la distribución F del análisis ANOVA, determinó que no existe una influencia significativa de los cambios climáticos en las precipitaciones pluviales de la cuenca Coata, porque F𝐶≤ 𝐹t (2.24), para los años de 1994 al 2014, pero contrariamente se afirma en base al valor de la significancia igual a 0.0401 = 4.01% es menor a un error del 0.05 = 5%. Escape es la capacidad de la planta de completar su ciclo de vida antes que las condiciones de suelo presenten un déficit de agua, lo que implica un rápido desarrollo fenológico de la planta, plasticidad durante el período de desarrollo y removilización de asimilados, pero trae como consecuencia una reducción en los rendimientos, con respecto a las plantas de ciclo normal tal como se mostró en la Tabla 4 ²⁵.

Rendimiento de los cultivos frente a los comportamientos de las variables climáticas Medidas de tendencia central y variabilidad de rendimiento de los cultivos

Las variables climáticas para cultivos seleccionados influyen de distinta intensidad, para cultivo de haba la temperatura óptima oscila entre 11.5 a 16ºC durante su fase fenológico, temperaturas constantes superiores a 23ºC, así como una fluctuación térmica diaria con temperaturas diurnas superiores a 20ºC y temperaturas nocturnas debajo de 10ºC, pueden inhibir la floración ¹⁹. El cultivo de papa es más sensible a heladas, crece y produce bien con temperaturas fresca principalmente de noche favorece a la formación de tubérculos, para el crecimiento vegetativo es bueno entre 20-25ºC, y la temperatura óptima para la producción de tubérculos está entre 18-20ºC, mientras que las temperaturas altas de 28-30ºC impiden el crecimiento de los tubérculos al gastar la planta en respiración toda la producción de la fotosíntesis, de referencia Tabla 5.

Finalmente, la temperatura media para el cultivo de la quinua es de alrededor de 15-20ºC, sin embargo, se ha observado que con temperaturas medias de 10ºC se desarrolla perfectamente el cultivo, así como con temperaturas altas de hasta 25ºC, dicho cultivo posee un mecanismo de escape y tolerancia a bajas temperaturas, puede soportar hasta menos de 8ºC en determinadas etapas fenológicas, siendo la más tolerante la ramificación y las más susceptibles la floración y llenado de grano. Respecto a temperaturas extremas altas por encima de 38ºC, se ha observado que produce aborto de flores y muerte de estimas y estambres, imposibilitando así la formación de polen y por lo tanto la formación de grano, ²⁸.

Rendimiento promedio del cultivo de haba frente a las variables climáticas

Según la prueba de hipótesis de la distribución F con el análisis ANOVA de la Tabla 6, determina que no existe una influencia significativa de los cambios de las temperaturas y precipitaciones pluviales en el rendimiento del cultivo de la haba grano seco de la cuenca para los años de 1992 al 2012, puesto el valor de F𝐶≤ 𝐹t (2.24) esto indica que no hay variación estadísticamente, pero el valor de significancia es igual a 0.042 = 4.2% que es menor a un error del 0.05 = 5%, puesto que se requiere una precipitación pluvial promedio 800 mm y las temperaturas óptimas durante su ciclo vegetativo esta entre 11.5-16ºC y superiores a 20ºC pueden inhibir la floración, por ende la disminución en el rendimiento del cultivo de haba ²⁸. La bivariadas bajas entre la variación de las temperaturas, precipitaciones pluviales y el rendimiento del cultivo del haba grano seco de la cuenca, durante los años 1994-2014, pero las temperaturas mínimas afectan negativamente en el rendimiento de los cultivos de haba ²⁹.

Rendimiento promedio del cultivo de la papa frente a las variables climáticas

Según la prueba de hipótesis de la distribución F con el análisis ANOVA la F𝐶> 𝐹t (2.24), esto determina que existe una influencia significativa de los cambios de las temperaturas y precipitaciones pluviales en el rendimiento del cultivo de la papa en la cuenca del río Coata, durante los años de 1994 al 2014, porque se obtuvo un valor de significancia igual a 0.005 = 0.5% mucho menor a un error del 0.05 = 5% y tal como se muestran en la Tabla 7. Sin embargo, la relación entre la estabilidad de las membranas y el rendimiento bajo altas temperaturas varía entre las especies, por lo que se recomienda realizar estudios específicos para cada cultivo antes de utilizar esta sola variable fisiológica como un criterio de selección ³⁰. La pérdida de los electrolitos como indicador de la termoestabilidad de las membranas, ha sido utilizada en Arabidopsis³¹ y en diversos cultivos como papa y tomate ³⁰.

Según la prueba de hipótesis de la distribución F con el análisis ANOVA el F𝐶> 𝐹t (2.24), se pudo establecer que existe una influencia significativa de los cambios de las temperaturas y precipitaciones pluviales en el rendimiento del cultivo de la quinua en el ámbito de estudio, para los años de 1994 al 2014, porque se tiene un valor de significancia igual a 0.002 = 0.2% que es mucho menor a un error del 0.05;5% (Tabla 8). La elevada temperatura afecta el rendimiento y las características de calidad del grano más importante que los cambios en las precipitaciones. Los cambios climáticos proyectados muy probablemente afectarán las características de calidad del grano de interés para los diferentes mercados y las necesidades de utilización, ³¹.