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XXVIII REUNIÓN DE ESTUDIOS REGIONALES. DESPAS: Un modelo para el análisis de las dinámicas de desertificación por sobre pastoreo. Jaime Martínez Valderrama. Instituto de Economía y Geografía
CSIC, Madrid Fax: 34 91 562 55 67 mail: [email protected]
Javier Ibáñez Puerta Dpto. de Estadística y Métodos de Gestión en Agricultura Universidad Politécnica de Madrid Fax: 34 91 336 58 71 mail: [email protected]
Silvio Martínez Vicente Instituto de Economía y Geografía CSIC, Madrid Fax: 34 91 562 55 67 mail: [email protected]
Palabras clave: Desertificación, modelos de simulación, ganadería extensiva.
1.- INTRODUCCIÓN La desertificación es un proceso complejo que “puede estar influenciado por
factores climatológicos, sociales, políticos, económicos y culturales” (World
Resources Institute, 2002). Nuevas condiciones de mercado, nuevas políticas o
la mejora de la accesibilidad a los recursos naturales favorecen la realización
de inversiones que, a la larga, pueden traer sobre determinadas zonas y/o
recursos naturales el peligro de la sobreexplotación (SURMODES, 2000).
Cuando dichos recursos son, principalmente, el suelo y el agua, esa
sobreexplotación supone un proceso de desertificación. Ésta consiste pues en
un caso concreto de imbricación entre fenómenos medioambientales y factores
socioeconómicos cuyo estudio requiere una ineludible integración
multidisciplinar. Como muestra el trabajo que aquí se presenta, los modelos de
simulación dinámica ofrecen muchas posibilidades para hacer factible y
operativa dicha integración.
El modelo de simulación DESPAS pertenece a la familia de modelos
HISPAMED, concebidos en el proyecto “Evaluación de la desertificación en
España” y desarrollados más a fondo en su continuación “Procedimientos de
alerta y seguimiento de la desertificación en España (HISPASED)”1 con la
finalidad de reproducir los principales procesos de desertificación susceptibles
de tener lugar en España. DESPAS persigue, en particular, localizar y evaluar
las dinámicas posibles en zonas sensibles a ser sometidas a sobrepastoreo.
La presencia de recursos gratuitos permite que, por medio de sistemas
extensivos, sean aprovechadas económicamente amplias tierras poco
productivas (de Blas, 1983). Sin embargo, ciertos escenarios económicos
pueden traer consigo la implantación de cargas ganaderas excesivas que, en
determinadas zonas sensibles, pueden llegar a provocar estadios de
degradación irreversibles. En nuestro país, de forma particular dada su
extensión y valor como ecosistema, la dehesa constituye un caso de especial
interés dentro de esa problemática general.
El objetivo final del modelo DESPAS es analizar y estudiar las relaciones
existentes entre los procesos de desertificación en zonas pastables y los
parámetros y variables de tipo socioeconómico, evaluando y comparando las
consecuencias de la aplicación de distintas estrategias de gestión en dichas
zonas.
2.- EL MODELO DESPAS.
En la década de los años 20, Lotka y Volterra recogieron la esencia de algunas
de las relaciones básicas entre seres vivos (predación, competencia) en
sistemas de ecuaciones diferenciales. La profundización y ampliación de este
marco de trabajo ha sido enorme desde entonces y ha llegado a abarcar
distintos aspectos del caso que nos ocupa. Así, Noy-Meir (1975 y 1978)
consideró los sistemas de ganadería extensiva como un caso específico de los
sistemas predador-presa donde el “cazador” es el ganado y su “presa” el pasto.
1 AMB97-1000-CO2-01, Investigador principal: Juan Puigdefábregas y REN2000-1507-103-01GLO, Investigador principal: Mª Teresa Mendizábal.
Por su parte, Thornes (1985) abordó el estudio de la erosión como una relación
ecológica de competencia por el agua entre el suelo y la cubierta vegetal.
El modelo DESPAS conjuga estos dos enfoques en un único sistema rebaño-
vegetación-suelo cuya particularidad radica en que la dinámica reproductiva del
ganado se establece, fundamentalmente, en base a factores económicos y no
únicamente biológicos.
El modelo considera además una cuarta variable de nivel, las unidades
productivas (p.e. explotaciones o hectáreas). Bajo unas condiciones
económicas favorables al desarrollo de la actividad ganadera se producirá, por
un lado, una tendencia a la intensificación de dicha actividad dentro de cada
unidad de producción pero, por otro, también una tendencia a la multiplicación
del número de estas unidades. Si existen procesos de erosión, ambas
tendencias van a condicionar la intensidad y la extensión espacial de los
mismos, de ahí la inclusión en el modelo del número de unidades productivas.
Así pues, DESPAS es un sistema dinámico de dimensión cuatro cuyas
variables de nivel son las unidades productivas y las cantidades, por unidad, de
reproductoras, cubierta vegetal y suelo perdido. A continuación se describen
brevemente las principales relaciones y supuestos del modelo.
1. La tasa de variación del rebaño (R) viene determinada por la rentabilidad de
las reproductoras (RR), entendiendo por tal el cociente entre el valor de la
productividad marginal y el coste marginal de cada animal. Así, si RR es
igual a la unidad, la tasa de renovación iguala a la tasa de desvieje y el
rebaño se mantiene constante; si RR es inferior a 1, la tasa de renovación
se hace inferior a la de desvieje, con lo que el rebaño disminuye y,
finalmente, si RR es superior a 1, la tasa de renovación supera a la de
desvieje y el rebaño aumenta (Se asume que no hay importaciones de
ganado del exterior. Como consecuencia, el valor de saturación de la
entrada al rebaño de nuevas reproductoras es 0,5 por la tasa de
reproducción y por R).
2. El valor de la productividad marginal de cada reproductora se asume
constante en el tiempo e incluye las subvenciones por vaca. El coste
marginal por reproductora depende de la cantidad de suplementación
necesaria y de su precio unitario. De esta forma, cuando los recursos
naturales no puedan satisfacer las necesidades del rebaño y haya que
recurrir a una mayor cantidad de alimentación suplementaria la rentabilidad
de cada reproductora disminuirá. Ello constituye el nexo fundamental entre
el rebaño y los recursos pastables dentro del modelo.
3. Los recursos pastables de la dehesa se engloban en una única variable
(CV). Su tasa de variación natural se representa mediante una curva
logística. A ésta se le sustrae una tasa correspondiente al consumo
efectuado por el rebaño y otra asociada a la pérdida de los nutrientes
presentes en el suelo que se pierde por erosión.
4. La tasa intrínseca de crecimiento de CV y su capacidad de carga se
asumen constantes. En ellas no influyen, por tanto, las condiciones
climáticas. El consumo por reproductora está representado por una función
cóncava de saturación gradual (Noy-Meir, 1975). Se asume que este
consumo unitario es la mismo para todos los componentes del rebaño,
obviando pues las diferencias entre edades y estados fisiológicos.
5. El ganado no tiene acceso a una cierta parte de la vegetación (raíces, tallos,
bulbos…), que actúa como reservorio de CV. Ello asegura la capacidad de
regeneración del recurso y, por tanto, su supervivencia sea cual sea la
presión ejercida por el ganado.
6. La tasa de pérdida de suelo en cada unidad productiva depende de la
relación entre la cantidad e intensidad de las precipitaciones y la capacidad
de infiltración del suelo. Esta última está relacionada con la cubierta vegetal
y con la cantidad de suelo perdido. También se considera un factor
relacionado con la escorrentía procedente de unidades productivas
adyacentes, que aumentará conforme se reduzca su cubierta vegetal.
7. El número máximo de unidades productivas dentro del sistema es
constante. De todo ese conjunto, desean entrar en actividad aquellas
unidades cuyo beneficio supera al coste de oportunidad del empresario-
ganadero. Se asume que dicho coste de oportunidad se distribuye dentro de
las unidades según una ley exponencial, esto es, que los costes de
oportunidad tienen mayores densidades de probabilidad cuanto más bajo
sea su valor.
8. Los ingresos por unidad son los derivados de la venta de terneros y de las
subvenciones. El coste variable más importante es el de la alimentación.
Para su cálculo se asume que el ganadero siempre cubre las necesidades
alimenticias del rebaño.
La figura siguiente esquematiza las relaciones básicas que forman la estructura
de DESPAS.
Rebaño Cubierta vegetal
Pérdida de suelo Beneficio
Unidades productivas
3.- RESULTADOS DE SIMULACIÓN
En este apartado se muestran resultados de simulación que ilustran algunos de
los comportamientos cualitativos de DESPAS. La exposición no pretende ser
exhaustiva, esto es, no trata de describir completamente todas las regiones que
forman el espacio de fases. Simplemente quiere mostrar cuál es el efecto de
algunos factores significativos, ambientales y económicos, sobre la dinámica de
las principales variables de DESPAS.
Las simulaciones se han realizado sobre un sistema ideal definido de forma
que sea compatible con cierta dehesa en la que existen 100 explotaciones de
400 has susceptibles de dedicarse a la ganadería extensiva de vacuno de
carne. Los principales parámetros que definen dicho sistema ideal son los que
se muestran en la tabla siguiente:
Parámetro Descripción Dimensión Valor vu Vida útil de la vaca Años 10
tx Tasa intrínseca de crecimiento de la cubierta vegetal Años-1 1,5
K Capacidad de carga de la dehesa TmMS·UP-1·Año-1 800
csa Consumo por animal hasta quedar saciado TmMS·Vaca-1·Año-1 2,4
cvr Cubierta vegetal residual TmMS·UP-1·Año-1 25
vs Cubierta vegetal necesaria en la UP para que una vaca quede saciada TmMS·Vaca-1 700
p2 Pérdida de nutrientes y M.O. por unidad de suelo. TmMS·Tm-1·Año-1 0
s Coeficiente de pedregosidad del suelo Adimensional 0,4 stu Cantidad de suelo inicial Tm·UP-1 100
ppo Precipitación recogida en la unidad productiva Hm3·UP-1*Año-1 1.6
co Coste de oportunidad medio de la zona €·UP-1·Año-1 5000 tr Tasa de reproducción del ganado Terneros·Vaca-1·Año-1 0,85 pn Peso medio del ternero de recría Tm·Ternero-1 0,2 prc Precio de venta de los terneros €·Tm-1 4000
prs Precio de las unidades de alimentación suplementaria €·Ufl-1 0,6
sb Subvención europea al ganado €·Vaca-1·Año-1 306
cgsb Carga ganadera máxima para percepción de subvenciones Vaca·Ha-1 2
cvu Costes variables no alimentarios €·Vaca-1·Año-1 25 cf Costes fijos de la explotación €·UP-1·Año-1 104
Obsérvese que, al asignarse un valor nulo al parámetro p2, el escenario
definido por los parámetros anteriores, que denominaremos BASE, desvincula
la dinámica de pérdida de suelo de la dinámica del sistema rebaño-vegetación.
Las figuras que siguen a continuación muestran resultados correspondientes a
esta simulación BASE. Como se ve, tras un gran crecimiento inicial del rebaño
en las unidades productivas, que reduce considerablemente su cubierta
vegetal, el sistema evoluciona a través de ciclos amortiguados hacia un punto
de equilibrio estable. Las unidades en producción crecen hasta llegar a
alcanzar su límite máximo de 100, en el que permanecen en equilibrio.
REBAÑO. Simulación BASE 150
132.5
115
97.5
80 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Time
CUBIERTA VEGETAL. Simulación BASE.
600
500
400
300
200 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Time
UNIDADES PRODUCTIVAS. Simulación BASE
120
90
60
30
0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Time
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL-VEGETACIÓN. Simulación BASE.
15,000
13,750
12,500
11,250
10,000 275 300 325 350 375 400 425 450
CV
En las tres simulaciones siguientes, que llamaremos S2, S3 y S4, el parámetro
p2 se hace igual a 6, 10 y 12 TmMS·Tm-1·Año-1, respectivamente. Con ello el
sistema integra el efecto de la erosión sobre la cubierta vegetal. La figuras
siguientes corresponden a estas simulaciones.
REBAÑO. Simulaciones S2, S3 y S4.
175
131.25
87.5
43.75
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Time
S2 S3 S4
CUBIERTA VEGETAL. Simulaciones S2, S3 y S4.
600
450
300
150
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Time
S2 S3 S4
U. PRODUCTIVAS. Simulaciones S2, S3 y S4.
120
90
60
30
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Time
S2 S3 S4
16,000
13,750
11,500
9,250
7,000 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN. S i mu l a c i ón S2 .
14,000
13,000
12,000
11,000
10,000 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN.S i mu l a c i ón S3 .
14,000
12,000
10,000
8,000
6,000 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN. S i mu l a c i ón S4 .
Se aprecia cómo la erosión tiene un efecto desestabilizador sobre el sistema.
Las trayectorias alcanzan ahora ciclos cuya amplitud está relacionada con el
valor dado a p2. Así, si éste toma valores pequeños, esto es, si los efectos de la
erosión son reducidos, el sistema es capaz de conservar equilibrios estables a
largo plazo (simulación S2). Sin embargo, conforme los efectos de la erosión
aumentan, el sistema evoluciona, primero, hacia un equilibrio tipo ciclo límite
(simulación S3) y, más tarde, hacia un comportamiento ondulatorio de amplitud
creciente, inestable e insostenible a largo plazo (simulación S3).
La simulaciones S5, S6 y S7 desligan de nuevo la erosión del sistema rebaño-
vegetación, al igual que la simulación BASE, pero aumentan respecto a ésta el
valor de la subvención por hembra reproductora que pasa a ser de 325, 350 y
500 €·Vaca-1·Año-1, respectivamente. Los resultados de estas modificaciones
se ven en las figuras siguientes.
REBAÑO. Si mul aci ones S5, S6 y S7.
200
170
140
110
80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Time
S5 S6 S7
CUBIERTA VEGETAL. Simulaciones S5, S6 y S7.
600
450
300
150
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Time
S5 S6 S7
U. PRODUCTIVAS. Simulaciones S5, S6 y S7.
120
90
60
30
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Time
S5 S6 S7
16,000
13,750
11,500
9,250
7,000 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN. S i mu l a c i ón S5 .
16,000
13,750
11,500
9,250
7,000 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN. S i mu l a c i ón S6 .
16,000
13,125
10,250
7,375
4,500 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL- VEGETACI ÓN. S i mu l a c i ón S7 .
Se observa cómo el aumento de la subvención por vaca reproductora también
tiene un efecto desestabilizador sobre el sistema. La diferencia con respecto a
lo visto para la erosión es que ahora, aunque la subvención aumente
considerablemente, el sistema mantiene equilibrios de tipo ciclo límite y las
amplitudes, por tanto, permanecen constantes en el tiempo. Así pues, en
ausencia de los efectos de la erosión, el aumento de las subvenciones
desestabiliza el sistema pero no lo conduce a situaciones insostenibles a largo
plazo.
Una última simulación, S8, conjuga los efectos de una erosión moderada con
un aumento de la subvención por hembra reproductora. Se asigna a p2 el valor
de 8 TmMS·Tm-1·Año-1 y a la subvención el de 325 €·Vaca-1·Año-1. Como
hemos visto anteriormente, de asignarse cada uno de estos valores por
separado, el sistema evolucionaría hacia equilibrios puntuales estables. Las
figuras siguientes muestran cuales son, sin embargo, los resultados de su
presencia conjunta en el sistema.
REBAÑO. Simulación S8.
200
150
100
50
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Time
CUBIERTA VEGETAL. Simulación S8.
600
450
300
150
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Time
UNIDADES PRODUCTIVAS. Simulación S8.
120
90
60
30
0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Time
16,000
12,000
8,000
4,000
0 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620
CV
PLANO DE FASES REBAÑO TOTAL-VEGETACIÓN. Simulación S8.
Como se ve, cuando existe una erosión de efectos moderados, la incentivación
de la actividad ganadera por medio de subvenciones lleva al sistema ideal
definido a una situación inestable e insostenible. El sistema se mantendría en
equilibrio si actuase cada uno de los factores por separado, pero no lo hace si
ambos tienen lugar simultáneamente.
Ello muestra un ejemplo de cómo factores medioambientales y económicos
pueden interrelacionarse y actuar sinérgicamente provocando procesos de
desertificación en zonas sensibles. El objeto de la construcción de DESPAS es,
precisamente, explorar este tipo de asociaciones con el fin de conocer mejor
cómo se originan dichos procesos y poder así plantear medidas de gestión
dirigidas a aminorarlos o evitarlos.
4.- CONCLUSIONES
El modelo DESPAS es una herramienta diseñada para investigar cuáles son
las dinámicas que pueden tener lugar en los sistemas de ganadería extensiva
y, en particular, aquellas que pueden suponer procesos de desertificación a
largo plazo.
Utilizando este modelo, se ha mostrado aquí cómo factores medioambientales
y económicos concretos, la erosión y las subvenciones por hembra
reproductora, pueden reforzarse mutuamente y provocar procesos de
desertificación. Para ello se ha diseñado un sistema ideal por medio de valores
paramétricos que corresponderían a cierta dehesa en la que existen
explotaciones de ganado vacuno para carne y se han realizado una serie de 8
simulaciones distintas.
Los dos factores mencionados, erosión y subvenciones, determinan el grado de
estabilidad del sistema. Si ambos actúan por separado y toman valores
moderados, el sistema alcanza equilibrios estables a largo plazo. En cambio,
cuando ambos actúan simultáneamente, aunque lo hagan también de forma
moderada, el sistema se muestra inestable e insostenible a largo plazo.
La conclusión que se saca de ello es que la aplicación de políticas de gestión
de la actividad ganadera debe llevarse a cabo con suma precaución en
aquellas zonas que sean susceptibles de desertificación. Así, la aplicación
directa de instrumentos de política agraria diseñados de forma genérica para
un país o conjunto de países, como son en muchos casos los instrumentos de
la PAC, puede resultar perjudicial desde un punto de vista medioambiental en
regiones especialmente sensibles.
Con el modelo DESPAS se pretenden investigar las relaciones existentes entre
factores socioeconómicos y medioambientales y su efecto sobre los recursos
suelo y vegetación en zonas de ganadería extensiva. Con ello se espera poder
sacar conclusiones útiles de cara a una mejor gestión de estas zonas.
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Madrid.
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