Estudio del régimen de precipitaciones pluviales en dos áreas del Instituto de Ciencia Animal

Study of some precipitation indicators in two areas of the Animal Science Institute

El Instituto de Ciencia Animal se encuentra ubicado en la llanura Habana-Matanzas, específicamente en el municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba, y dicha área presenta condiciones climáticas características que difieren del resto de la provincia (Anon, 1985) en cuanto a temperatura, precipitaciones y otros indicadores del clima.

Estas condiciones establecen, al igual que en el resto del país, dos estaciones climáticas definidas, denominadas periodo lluvioso (mayo-octubre) y periodo poco lluvioso (noviembre-abril), que determinan el comportamiento estacional del rendimiento de los pastos. Así, se ha demostrado en varias especies la relación existente entre el rendimiento de materia seca y los indicadores del clima (Crespo y Herrera, 1982; Herrera y Ramos, 2006; Herrera et al., 2013, 2016).

El Instituto de Ciencia Animal tiene un área total de 1,200 ha y tiene habilitada la Estación Meteorológica Central que se encarga de recopilar la información diaria de algunos elementos del clima y dispone de información desde la década de 1960; mientras que el Departamento de Pastos, de la referida institución, cuenta con el Centro Experimental de Pastos y Forrajes “Miguel Sistachs Naya”, encargado de las investigaciones de campo en pastos, forrajes y otros cultivos de interés para la ganadería, y se encuentra a 4 km de la Estación Meteorológica Central. En este Centro solo se recopila la información diaria de las lluvias ocurridas.

Observaciones prácticas del personal que labora en el Centro y en el Instituto señalan que entre los dos lugares el valor de las precipitaciones difiere, pero no existe testimonio científico que demuestre esta aseveración. Por todo lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue realizar la comparación de las precipitaciones pluviales ocurridas en el periodo 2002-2009 en ambos lugares.

Se tomaron los datos de las lluvias diarias ocurridas en la Estación Meteorológica Central (ICA) y del pluviómetro instalado en el Centro Experimental de Pastos y Forrajes “Miguel Sistachs Naya” (Centro) ubicado a 4 km de la Estación Meteorológica Central. Ambos lugares están comprendidos en las 1,200 ha de extensión del Instituto. El estudio se realizó durante el periodo 2002-2009.

A partir de esa información se procedió a realizar el análisis estadístico considerando la lluvia caída por meses, por año, por estación climática y el número de días con lluvias. Se calcularon los estadígrafos: media, varianza, desviación estándar, error estándar, coeficiente de variación expresado en por ciento, rango de la lluvia por meses, probabilidad al 95% de ocurrencia de lluvia en la primera quincena del mes y se obtuvo la ecuación que ajusta la diferencia de la lluvia caída entre ambos lugares, teniendo en cuenta el R² y su significación. Para todo lo anterior se utilizó el programa SPSS (2002).

El comportamiento de las lluvias ocurridas en la Estación Meteorológica Central (ICA) y en el Centro Experimental de Pastos y Forrajes “Miguel Sistachs Naya” (Centro) en el periodo 2002-2009 se presenta en la figura 1. Con excepción del año 2002, las mayores (P<0.01) precipitaciones ocurrieron en el ICA y la ecuación que refleja el comportamiento de la diferencia entre ambos lugares fue de segundo grado (P<0.001).

Los estadígrafos demuestran la mayor ocurrencia de lluvias y menor variabilidad por año para el ICA, expresado mediante la varianza, la desviación estándar, error estándar y coeficiente de variación (cuadro 1).

Al realizar similar análisis, pero por meses, los mayores valores de precipitaciones (P<0.05) ocurrieron en el ICA, y la ecuación (P<0.01) que refleja el comportamiento de la diferencia entre ambos lugares fue de segundo grado (figura 2). La menor variabilidad, expresado mediante la varianza, la desviación estándar, error estándar y coeficiente de variación, también fue para el ICA (cuadro 2). Estos resultados demuestran estadísticamente las diferencias entre ambos lugares, tanto cuando se tienen en cuenta los meses como los años.

No sólo es importante conocer el patrón de la lluvia de forma global, sino que es preciso tener en cuenta los periodos estacionales, debido al papel que ellos desempeñan en el comportamiento de los rendimientos de los pastos. Durante los meses del periodo poco lluvioso, la mayor (P<0.05) precipitación siempre ocurrió en el ICA (figura 3) y representó el 19.1% de la lluvia total caída, mientras que en el Centro este valor fue de 16.1%. Es de señalar que la mayor diferencia entre estos dos lugares se presentó en 2008, mientras que la menor fue para 2005 y se pudo ajustar una ecuación cúbica a la diferencia de las precipitaciones entre ambas localidades (P<0.01).

Al analizar similar indicador en el periodo lluvioso, se apreció que, en los años 2002, 2003 y 2008, la mayor (P<0.05) ocurrencia de lluvia fue en el Centro (figura 4), y también se pudo ajustar la ecuación cúbica a la diferencia entre ambos lugares (P<0.001).

Otra evidencia de las diferencias entre ambas zonas estuvo determinada por el cálculo del rango de precipitaciones mínimas y máximas, para una probabilidad del 95%, durante los meses del año en la etapa 2002-2009, donde el ICA presentó la mayor amplitud en el rango de valores (cuadro 3).

Hasta este momento quedaron evidenciadas las diferencias en el comportamiento de las lluvias entre el ICA y el Centro, pero esto pudo estar determinado, entre otros factores, por la distribución de las lluvias, expresado mediante el número de días (cuadro 4) con precipitaciones, el cual fue, generalmente, mayor en el ICA.

Sin embargo, cuando el análisis se realizó por meses, con excepción de abril, julio, agosto y diciembre, el mayor número de días con lluvia (P<0.05) se presentó en el ICA y no se pudo ajustar una ecuación a la diferencia entre las dos zonas (figura 5).

Los estadígrafos mostraron (cuadro 5) la menor variabilidad y el mayor número de días por mes en el ICA, comparado con el Centro.

Cuando se calculó la probabilidad, al 95%, de ocurrencia de las lluvias en la primera quincena del mes, se observaron diferencias entre las dos zonas, principalmente para los meses del periodo lluvioso, ya que en los momentos críticos del periodo poco lluvioso (enero, febrero, octubre y noviembre) los valores fueron similares para ambas zonas (cuadro 6).

La información recopilada en la etapa comprendida entre 2002 y 2009 señaló las características del comportamiento y el patrón de las lluvias entre el ICA y el Centro, a pesar de existir 4 km de diferencia entre ambas zonas. Esta conducta no resulta fácil de explicar ya que el clima está constituido por varios elementos interconectados entre sí y que actúan de forma particular en un área determinada y perduran por espacio de tiempo determinado (Herrera, 2008).

Los estudios sobre el clima de una región no se deben efectuar con pocos años de información, debido a la propia variabilidad de los indicadores del clima entre años. No obstante, el propósito del presente trabajo estuvo determinado en encontrar la posible diferencia en el régimen de precipitaciones entre el ICA y el Centro, lo que se logró sobre la base del análisis estadístico adecuado.

Los resultados anteriores evidenciaron que en el ICA ocurren las mayores precipitaciones anuales y por meses con menor variabilidad, mayor número de días con lluvia e igual probabilidad de su ocurrencia en la primera quincena de enero, febrero, octubre y noviembre (periodo poco lluvioso), así como mayor amplitud del rango de precipitaciones que en el Centro.

En ambos lugares los meses con menores precipitaciones fueron enero, febrero, marzo, noviembre y diciembre, con valores inferiores a los 50 mm, mientras que los más lluvioso fueron junio, julio, agosto y septiembre con valores superiores a los 200 mm, y los menores valores de precipitaciones en un día ocurrieron en el Centro, mientras que el mayor valor de lluvia caída en un día fue en el ICA.

Es de destacar la obtención de ecuaciones que reflejan el comportamiento de las diferencias en las precipitaciones entre el ICA y el Centro, lo cual puede ser de utilidad para establecer probables comportamientos futuros.

Álvarez et al. (2012) realizaron un estudio del régimen de precipitaciones del Instituto de Ciencia Animal en el periodo 1970-2009 y señalaron la variabilidad que se produce tanto entre los meses como entre los años, e informaron su posible influencia en la producción de biomasa de los pastos. Con posterioridad, estos autores (Álvarez et al., 2013) ratificaron estos resultados, pero además de la lluvia también estudiaron la influencia de la temperatura.

En este estudio se evidenció la variabilidad del régimen de precipitaciones que existen en un área de 1,200 ha, así como entre los lugares que distan entre sí 4 km. Por ello, es importante tener en cuenta el lugar y procedencia de los datos cuando se desean encontrar relaciones entre la producción de biomasa de los pastos y las precipitaciones.

Es preciso realizar futuros estudios a largo plazo y con mayor número de indicadores climáticos que permitan la modelación, simulación y predicción del efecto de los factores climáticos en rendimiento de los pastos.