Este documento analiza los efectos del cambio climático en la seguridad alimentaria en los Valles Centrales de Oaxaca, México. Calcula la disponibilidad hídrica actual y para 2050 bajo escenarios climáticos. Identifica municipios vulnerables con déficit hídrico y baja producción de maíz. Los resultados muestran una reducción del 39% en el recurso hídrico y del 79% en la producción de maíz para 2050, amenazando la seguridad alimentaria en la región. Se recomienda un mon

1. Disponibilidad hídrica y seguridad
alimentaria de cara al cambio climático. Caso de
estudio: Valles Centrales de Oaxaca, México
Autores:
M. en C. Edwin Antonio Ojeda Olivares
Ing. Ana Gabriel Ramírez Lavariega
4to Foro de Ingeniería civil:
Aplicación de la Ingeniería a la
conservación
del recurso agua.

2. Introducció
nSEGURIDAD
ALIMENTARIA
CAMBIO CLIMÁTICO
RECURSO HÍDRICO
La seguridad alimentaria existe cuando todas
las personas en todo momento tienen
acceso físico o económico a alimentos
nutritivos, inocuos y suficientes para
satisfacer las necesidades dietéticas y de su
preferencia para una vida activa y saludable.
Del consumo total de agua, el 80% está
destinado a los cultivos de riego; aunado a
esto la demanda de agua se ha triplicado
desde 1950. (Hanjra & Qureshi, 2010)
Importante variación estadística en el
estado medio del clima o en su
VARIABILIDAD, que persiste durante un
período prolongado (normalmente
decenios o incluso más) (IPCC, 2001)

3. Objetivos
GENERAL
• Analizar los efectos que tendrá el cambio climático en la seguridad
alimentaria en los Valles Centrales de Oaxaca.
ESPECÍFICOS
• Calcular la disponibilidad hídrica en los Valles Centrales de Oaxaca,
bajo escenarios climáticos para un horizonte cercano 2050.
• Ubicar localidades vulnerables al cambio climático en cuanto a
recurso hídrico y seguridad alimentaria se refiere.
• Calcular los niveles de producción de maíz bajo escenarios de
cambio climático.

4. Antecedentes
Ericksen en 2008 encontró que las tendencias actuales de
producción de alimentos es la intensificación de cultivos, la
explotación a gran escala de los cultivos con la contratación de
mano de obra en todo el mundo.
Sin embargo, lo problemas con estos sistemas de producción son
el incremento en la demanda de agua para riego, incremento en
la contaminación de los productos agrícolas, pérdida de suelo
además de una gran demanda energética

5. Antecedentes
INTERNATIONAL FOOD POLICY RESEARCH INSTITUTE (IFIPRI) en 2009
analizó algunos escenarios propuestos, (1) el modelo de NCAR
(Centro Nacional de los Estados Unidos para la Investigación
Atmosférica, por sus siglas en inglés) y (2) el modelo del CSIRO de
Australia (Organización de Investigación Científica e Industrial de la
Mancomunidad Británica o “Commonwealth”, por sus siglas en
inglés). Estos escenarios prevén una disminución en los
rendimientos de producción en los cuatro principales cultivos: maíz,
arroz, trigo y soya. Lo que trae como consecuencia el aumento en los
precios y evidentemente la disminución en la capacidad de su
adquisición.

6. Antecedentes
Otro estudio realizado en China por Wang en 2010; propone un modelo
dinámico, en el cual analiza cómo afectan a la seguridad alimentaria,
factores como El Precio De Los Alimentos, Y El Cambio Climático. Wang
analizó datos de 27 provincias de China, en un periodo de 1985-2007.
Dentro de las variables que estudió en su modelo fueron: Consumo per
cápita de alimentos (kg/persona), índice de precio al menudeo de
alimentos, ingreso per cápita de los residentes rurales (yuan), zonas de
desastre (10, 000 hectáreas), superficie sembrada (10,000 acres) y el
ahorro de los residentes urbanos y rurales. Sin embargo en sus
predicciones encontró que el mayor impacto en la seguridad
alimentaria estaba dado por los factores del cambio climático; y el
aumento de precios no fue significativa su aporte a la seguridad
alimentaria.

7. Área de estudio
El área de estudio llamada subcuenca Alto Atoyac
cubre una extensión de 5,940 km2 de los cuales
aproximadamente 1,130 km2 conforman la zona de
extracción (CNA, 2009). Se analizó una sección de
aproximadamente 3910.36 km2, cubre un total de
116 municipios.

8. Área de estudio
SEGURIDAD ALIMENTARIA EN MÉXICO
Desde épocas prehispánicas, la base de la alimentación de México ha
sido el MAÍZ; en la actualidad esto ha prevalecido, haciendo uso del
maíz en diferentes formas para su consumo. La producción de
alimentos en México siempre se ha visto limitada por la escasez de
precipitaciones y el riesgo por las frecuentes SEQUÍAS, y ahora está
amenazado por los CAMBIOS CLIMÁTICOS asociados con el
calentamiento global y la transformación regional del USO DEL SUELO.
La producción promedio de maíz es muy bajo, cerca de las 2
toneladas por hectárea, pero en condiciones de riego pueden
llegar a tener una productividad mayor a las 10 ton/ha y en
tierras de secas pueden llegar a tener una productividad
cercana a media tonelada por hectárea (Appedini & Linerman,
1994).

9. Metodología
Uso de sueloInformación
climatológica
Balance Hídrico: Cálculo de
la disponibilidad hídrica
Escenarios de cambio
climático
Identificación de zonas con
vulnerabilidad en la disponibilidad
del recurso hídrico
Cálculo de niveles de
producción de maíz
Cálculo de la reducción en los
niveles de producción como
resultados del cambio climático.

10. Metodología
USO DE SUELO. FUENTE,
Instituto Nacional de
Estadística y Geografía (INEGI)
Información climatológica.
FUENTE, Sistema
Meteorológico Nacional (SMN)

11. Metodología
EST NOMBRE
Pprom
(mm/año)
Tprom
(oC)
COORDENADAS
(LAT/LONG)
20151
San Francisco
Telixtlahuaca
774.4 19 17º18’00”N, 96o54’00”O
20034 Etla 753.5 19.7 17º12’26”N, 96o47’59”O
20079 Oaxaca 746 21.3 17º04’59”N, 96o42’35”O
20044 Jalapa del Valle 761.6 18.9 17º03’57”N, 96o52’42”O
20118
San Miguel
Ejutla
671.9 20.9 16º34’46”N, 96o44’14”O
Ppromedio : 741mm/año
Tpromedio: 19.96 oC

12. Metodología
Los modelos de circulación utilizados
fueron: MPI-ESM-LR, INM, NorESM1,
CanESM2, CNRM-CM5, BCC-CSM1-1,
IPSL-cm5a-Ir, GISS-E2-R, MIROC.-esm-
chem, MIROC-esm, MIROC5, MOHC,
MRI-CGCM3, GFDL-CM3, CSIRO-MK3-6

13. Metodología
BALANCE HÍDRICO:
Entradas=Salidas
Precipitación= Escorrentía superficial+ Evapotranspiración Real+ Infiltración + Retención de la
vegetación
USO DE SISTEMAS DE
INFORMACION GEOGRAFICA
Procesamiento de la información
Creación de
imágenes rasters

14. Metodología
Escorrentía superficial :El coeficiente de escorrentía es el factor que determina que
porcentaje de la precipitación se fluirá en forma de escurrimiento superficial. Este
parámetro esta dado en función del uso y tipo de suelo, y su cálculo esta dado a través de
la aplicación de métodos indirectos (CNA, 2000).
𝐶𝑒 =
𝐾 𝑃 − 250
2000
, 𝐾 ≤ 0.15
𝐶𝑒 =
𝐾 𝑃 − 250
2000
+
(𝐾 − 0.15)
1.5
, 𝐾 ≥ 0.15
Dónde: Ce: Coeficiente de escurrimiento, P: Precipitación en
mm/año, K: Factor que depende del uso y tipo de suelo.

15. Metodología
TIPO
DE
SUELO
CARACTERISTICAS
A
Suelos permeables, tales como arenas
profundas y loess poco compactos
B
Suelos medianamente permeables, tales
como arenas de mediana profundidad:
loess algo más compactos que los
correspondientes a los suelos A;
terrenos migajosos.
C
Suelos casi impermeables, tales como
arenas o loess muy delgados sobre una
capa impermeable, o bien arcillas.
USO DE SUELO
TIPO DE SUELO
A B C
Barbecho, áreas incultas y
desnudas
0,26 0,28 0,30
CULTIVOS:
En Hilera 0,24 0,27 0,30
Legumbres o rotación de pradera
0,24 0,27 0,30
Granos pequeños 0,24 0,27 0,30
PASTIZAL
% del suelo cubierto o pastoreo
Más del 75% - Poco 0,14 0,20 0,28
Del 50 al 75% - Regular 0,20 0,24 0,30
Menos del 50% - Excesivo 0,24 0,28 0,30
BOSQUE:
Cubierto más del 75% 0,07 0,16 0,24
Cubierto del 50 al 75% 0,12 0,22 0,26
Cubierto del 25 al 50% 0,17 0,26 0,28
Cubierto menos del 25% 0,22 0,28 0,30
Zonas urbanas 0,26 0,29 0,32
Caminos 0,27 0,30 0,33
Pradera permanente 0,18 0,24 0,30
Selección del Factor que depende del uso y tipo de suelo, K

16. Metodología
EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL

17. Metodología
Procesamiento de la información

18. Metodología
VULNERABILIDAD HÍDRICA AL CAMBIO CLIMÁTICO:
Variables que incluye en el Índice de marginación social:
1) Grado de analfabetismo
2) Educación primaria terminada
3) Drenaje sanitario
4) Acceso a energía eléctrica
5) Servicios de agua potable
6) Nivel de hacinamiento
7) Porcentaje de viviendas con piso de tierra
8) Localidades con población menor a 5000 habitantes
9) Ingreso económico

19. Metodología
NORMALIZACIÓN DE VARIABLES
𝐼𝐸𝑆𝑐𝑐 = 1 −
𝑉𝐸𝑆𝑐𝑐
𝑉𝐸𝑆𝐻
𝑍𝑖 =
𝑋𝑖 − 𝑋𝑖𝑚𝑖𝑛
𝑋𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑋𝑖𝑚𝑖𝑛
Dónde:
Zi, Índice normalizado,
Xi min: menor valor de la serie
Xi max: máximo valor de la serie
Xi: valor que se desea normalizar
Dónde:
IEScc es índice de escurrimiento superficial ante el CC,
adimensional.
VEScc volumen de escurrimiento Superficial ante el CC, mm/año,
VESH, volumen de escurrimiento Superficial histórico, mm/año.

20. Metodología

21. Metodología
Procesamiento de la información

22. Resultados
MUNICIPIOS CON
VULNERABILIDAD HÍDRICA
AL CAMBIO CLIMATICO.
1) Magdela Mixtepec
2) Magdalena Teítipac
3) Oaxaca de Juárez
4) San Bartolomé Quialana
5) San Lucas Quiaviní
6) San Miguel Mixtepec,
7) San Miguel Tilquiápam,
8) San Pablo Cuatro Venados
9) San Pedro Mártir,
10) Santa Inés del Monte
11) Santa María Peñoles
12) Santiago Matatlán.
Zonas de Recarga Hídrica

23. Resultados
PRODUCCION ANUAL DE MAIZ PARA LOS MUNICIPIOS VULNERABLES

24. Resultados
PRODUCCION ANUAL DE MAIZ PARA LOS MUNICIPIOS VULNERABLES

25. Resultados
PRODUCCION ANUAL DE MAIZ PARA LOS MUNICIPIOS VULNERABLES
Como podemos ver en los
gráficos en el año 7 (2009), se
observa una caída muy
pronunciada, revisando lo
sucedió en ese año, hubo 13
ciclones tropicales (de los
cuales 5 alcanzaron la
intensidad de tormento
tropical), 4 huracanes
moderados y 4 huracanes de
categorías 3, 4 y 5. Lo que
afectó seriamente la
producción de maíz de ese
año

26. Resultados
REDUCCION DE LA PRECIPITACIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO

27. Resultados

28. Resultados
en 2013 Broa- Rojas, E. y col. Estudiaron el uso eficiente de la producción de maíces en Morelos, ello determinaron que
EL USO DE RIEGO POR GOTEO AUMENTA EL RENDIMIENTO DE MAÍZ por m3 de agua utilizada. Encontraron
que el rendimiento va de 0.68 kg maíz/m3 agua a 1.4 kg maíz/m3 agua. Lo que ayudaría a mejorar las
condiciones de cultivo del maíz, y ayudando a un ahorro significativo de agua. Como el encontrado por Bahena y
Tornero (2007) que obtuvieron un AHORRO SIGNIFICATIVO DE AGUA de hasta un 90.2% del uso de agua de riego

29. Resultados

30. Conclusiones
• El cultivo de maíz en los valles centrales Oaxaca es un cultivo muy vulnerable, ya
que depende casi en su totalidad de la temporalidad de la estación lluviosa, la
cual está destinada a cambiar debido a los efectos del cambio climático.
• Según lo encontrado se esperan reducciones en la producción de maíz de
aproximadamente 79%, esto debido a la disminución en un 39%, del recurso
hídrico; estos resultados nos indican que la seguridad alimentaria de los Valles
Centrales de Oaxaca puede verse amenazada, principalmente en estos
municipios que se identificaron como vulnerables, dentro de ellos destaca la
capital Oaxaca de Juárez.

31. Conclusiones
Es necesario un monitoreo más detallado en los principales municipios para ver
cómo están siendo afectados actualmente, con el objetivo de tener suficiente
información que nos permita tomar medidas adecuadas.
Es necesario la utilización de técnicas que permitan una producción sostenible,
tanto desde el punto de vista de cultivo como uso eficiente del agua, tales como
los sistemas de riego por goteo que permiten tener resultados eficientes tanto en
la producción como en la cantidad de agua utilizada.
Este estudio es solo un escenario posible de lo que podría suceder en un futuro
cercano y no debe interpretarse como una PREDICCIÓN, ya que como se dijo
anteriormente el clima es un factor incierto que envuelve muchas incertidumbres
consigo, pero si puede utilizarse como una herramienta de gestión para mitigar los
efectos negativos del mismo.

32. Algunas soluciones a la seguridad
alimentaria
Eventos climáticos, como las sequías, las inundaciones o las olas de calor
conducen no sólo a la pérdida de la vida, sino también la pérdida a largo plazo
de los medios de vida a través de la pérdida de activos productivos , el deterioro
de la salud y la infraestructura destruida (Vermeulen & col. 2012).
Antes las sequias debemos poner atención a los sistemas de riego más
eficientes como los son los sistemas de riego por goteo, sumado a esto el uso
de energías limpias como lo es la energía solar y el uso de sistemas de bombeo
con energía solar que pueden ayudar a reducir aumentar la productividad de las
cosechas.

33. Algunas soluciones a la seguridad
alimentaria
Dado que ya estamos inmersos en este cambio climático, es necesario que se
tomen acciones con respecto a la seguridad alimentaria. Mbow y col. en 2014
reportaron una práctica muy interesante, que se está realizando sobre uso de
suelo que analizaron en África, llamado “AGROFORESTERÍA”, en este trabajo se
explican los beneficios de su uso. Además de estar garantizando la seguridad
alimentaria, se estaría dando una estrategia para la mitigación del cambio
climático; y ayudaría a compensar con las emisiones de los otros países.

34. Algunas soluciones a la seguridad
alimentaria
Por otro lado, la agricultura debe también PODER ADAPTARSE A LAS
INUNDACIONES, como lo mencionan Eakin & Appedini en 2008, en el estudio que
hicieron en el valle de México; en el cuál explican que las inundación se ha
incrementado a lo largo de los años; así como no se puede estar seguros de cuáles
serán los cambios que ocurrirán, se deben tomar acciones para promover
actividades agrícolas como lo hacían en años anteriores en el Valle de México, en
los cuales los productores se dieron cuenta de que los terrenos se inundaban;
entonces OPTABAN POR CULTIVOS DE TRIGO EN INVIERNO YA QUE ESTE CULTIVO
REQUIERE EL TERRENO HÚMEDO PARA SU CRECIMIENTO. Entonces pues, en
nuestras manos está buscar nuevas formas de agricultura, dado que estamos
observando que los sistemas actuales de producción no están siendo eficientes

35. Bibliografía

36. MUCHAS GRACIAS POR
SU ATENCION