Agroecological Zoning of Coffee Crops in Santa Cruz Island, Galapagos - Ecuador by Karl Atzmanstorfer

Tesis de Maestría presentada para el Programa UNIGIS MSc Departamento de Geomática – Z_GIS Universidad de Salzburg

Zonificación Agroecológica del Cultivo de Café en la Isla Santa Cruz, Galápagos - Ecuador Agroecological Zoning of Coffee Crops in Santa Cruz Island, Galapagos - Ecuador por

Ing. Ambiental Darlyn Alejandra Valdés Uribe 1322640 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Supervisor:

Leonardo Zurita Arthos PhD

Quito-Ecuador, Diciembre de 2016

Compromiso de Ciencia Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Quito, Diciembre de 2016 (Lugar, Fecha)

Firma

RESUMEN En las Islas Galápagos el cultivo de la tierra se abandonó debido a la explosión de las actividades turísticas, lo que provocó la expansión de especies invasoras. Uno de los cultivos que aún existe en la isla es el café. La Finca Lava Java produce café orgánico certificado bajo la sombra de especies forestales endémicas, el café es reconocido por los turistas y locales como un café de excelente calidad. Una de las características más importantes de la producción de café en la isla, es que las condiciones ambientales óptimas establecidas en la literatura no se cumplen, por lo que es posible que otros factores ambientales ejerzan influencia en el éxito local del cultivo. Este estudio se enfoca en la zonificación del cultivo del café para determinar las zonas aptas para la producción cafetera, con base en las condiciones ambientales que favorecen el cultivo de café orgánico y bajo sombra de especies nativas en la Finca Lava Java. Para ésto se reunió información de los factores ambientales que favorecen el cultivo en la finca, la información fue obtenida de los mapas temáticos de suelo, clima, y elevación. A los factores ambientales se los reclasificó en rangos de cero a cinco, siendo cinco el factor ambiental presente en la finca de referencia, luego se aplicó la herramienta Raster Calculator para multiplicar los factores ambientales reclasificados entre sí y obtener las zonas aptas. Adicionalmente, se realizó una predicción actual y futura de la aptitud del café usando el modelo EcoCrop, los datos climáticos para el modelo actual se obtuvieron de la base de datos del Worldclim y los datos climáticos futuros para el año 2050 se obtuvieron del Climate Change Agriculture and Food Security del modelo CSIRO Mk3.5de acuerdo al escenario de cambio climático A1B. El mapa de zonificación obtenido demostró que el 53.7% del área agropecuaria de la Isla Santa Cruz es apta para el cultivo orgánico de café, esto corresponde a un área de 74.56 km2. Dentro del área identificada como apta, también se localizan la mayoría de fincas cafeteras que actualmente producen en la isla. Los resultados de las predicciones actuales y futuras del modelo EcoCrop mostraron que toda la zona agropecuaria de la isla es excelente y muy apta para el cultivo de café. Para el año 2050, el modelo predice que las zonas que resultan como excelentes para el cultivo disminuyen en área y se acercan a la clasificación muy aptas, y las zonas muy aptas se acercan a la clasificación de excelentes. A pesar de las condiciones ambientales no favorables presentes en la Isla Santa Cruz, es posible cultivar café orgánico, ésta actividad es una opción viable para reactivar la producción agrícola en la isla. Adicionalmente ésto incentiva la ocupación de tierras abandonadas y el control de especies invasoras. Más allá, el modelo EcoCrop demuestra que la producción de café en la isla no se verá afectada por los efectos del cambio climático.

Palabras claves: Zonificación, Sistemas de Información Geográfica (SIG), cultivo de café, aptitud, EcoCrop e Islas Galápagos.

ABSTRACT In the Galapagos Islands, the agricultural land was abandoned due to the explosion of tourism activities, leaving as a consequence the spread of invasive species. One of the crops that still exist on the island is coffee. Java Lava Farm produces certified organic coffee under the shade of endemic forest species, which is recognized by tourists and locals as a high quality coffee. One of the most important characteristics of coffee production in the island is that the optimum environmental conditions established in the literature are not met, so it is possible that other environmental factors influence the local success of the crop. This study focuses on the zoning of coffee to determine which areas are suitable for produce it. The study is based on the environmental conditions that favor the growing of organic coffee under the shade of native species in the Java Lava Farm. The environmental factors data, that favor the coffee production in the farm, were obtained from the thematic maps of soil, climate and elevation. The factors were reclassified in the range of zero to five, with five being the environmental factor present in the reference farm. Then, the Raster Calculator tool was applied for multiplying the environmental factors reclassified and gets the suitable areas. Additionally using EcoCrop climate model, a current and future prediction of coffee growing in the island was made. The data for the current model was obtained from the Worldclim database, and future climate data for 2050, were obtained from the Climate Change Agriculture and Food Security Mk3.5 CSIRO model and according to A1B climate change scenario. The zoning map obtained showed that 53.7% of the agricultural area of Santa Cruz Island is suitable for organic coffee growing; this corresponds to an area of 74.56 km2. Within the suitable area identified in the zoning map are also located most of the current coffee farms. The results of current and future EcoCrop model predictions showed that all agricultural area of the island is excellent and very suitable for growing coffee. For the 2050, the model predicts that areas that are classified as excellent get smaller, but get closer to a very suitable classification. Also, very suitable areas get closer to the classification of excellent. Despite of the not favorable environmental conditions of the Santa Cruz Island, the organic coffee farming is suitable and represents a viable alternative to increase agricultural production on the island. Additionally, the EcoCrop model encourages the occupation of abandoned land and the control of invasive species. Moreover, the model demonstrates that the production of coffee in the island will not be affected by climate change.

Key words: Zoning, Geographic Information Systems (GIS), coffee crop, EcoCrop, suitable and Galapagos Islands.

TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................10

1.1.

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA .....................................................................................11

1.2.

OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION ...........................................................14

1.2.1.

Objetivo General ..............................................................................................................14

1.2.2.

Objetivos Específicos .....................................................................................................14

1.2.3.

Preguntas de investigación ..........................................................................................14

1.3.

HIPÓTESIS ...................................................................................................................................15

1.4.

JUSTIFICACIÓN ..........................................................................................................................15

1.5.

ALCANCE ......................................................................................................................................19

REVISIÓN DE LITERATURA .............................................................................................................21 2.1.

ZONIFICACIÓN AGROECOLÓGICA ......................................................................................21

2.1.1. 2.2.

PERSPECTIVA GENERAL DEL CAFÉ ..................................................................................22

2.3.

PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL CAFÉ.............................................................................23

2.3.1.

Condiciones de Producción .........................................................................................23

2.3.2.

Manejo del cultivo ...........................................................................................................27

2.3.3.

Perspectiva General de la Producción de Café en la Isla Santa Cruz ...........32

2.3.4.

Producción de Café en la Finca Lava Java ..............................................................33

2.3.5.

Problemas mundiales de la producción de café ..................................................38

2.4.

SIG EN APOYO DEL CULTIVO DE CAFÉ ............................................................................39

2.4.1. 3.

El Café y el Cambio Climático ......................................................................................44

METODOLOGÍA .....................................................................................................................................47 3.1.

Zonificación Agroecológica del Café .........................................................................22

DELIMITACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO .........................................................................47

3.1.1.

Metodología de Estudio ................................................................................................51

3.1.2.

Factores Ambientales de las Zonas Aptas para el Café .....................................54

3.1.3.

Aptitud y Zonificación....................................................................................................60

3.1.4.

Aplicación de EcoCrop para la Predicción de Zonas de Aptitud ....................66

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.............................................................................................................70 4.1.

RESULTADOS ..............................................................................................................................70

4.2.

DISCUSIÓN ...................................................................................................................................74

4.2.1.

Zonificación del Cultivo del Café................................................................................74

4.2.2.

Predicciones del Modelo EcoCrop .............................................................................79

CONCLUSIONES ....................................................................................................................................83

RECOMENDACIONES .........................................................................................................................86

REFERENCIAS .......................................................................................................................................88

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Plantas listas para ser plantadas en la Finca Lava Java en la Isla Santa Cruz. ...29 Figura 2. Ciclo fenológico del café..........................................................................................................30 Figura 3. Poda del arbusto en la Finca Lava Java. ............................................................................31 Figura 4. Delimitación de la Finca Lava Java. ....................................................................................33 Figura 5. Trilladora de café en la Finca Lava Java de la Isla Santa Cruz ..................................35 Figura 6. Tostadora de café en la Finca Lava Java de la Isla Santa Cruz. ................................36 Figura 7. Trituración y empaque de café en la Finca Lava Java. ................................................36 Figura 8. Aptitud del cultivo de caña de azúcar de la región de Huasteca en México. ......40 Figura 9. Potencial productivo de café en Rwanda mediante análisis multicriterio. ........41 Figura 10. Diagrama de flujo de zonificación con sensores remotos y SIG. ..........................42 Figura 11. Zonificación de la caña, maíz, y arroz en la cuenca del Río Guayas. ...................43 Figura 12. Evolución de la actividad agrícola en la Isla Santa Cruz. .........................................48 Figura 13. Área de estudio: Isla Santa Cruz y zona de uso agropecuario. ..............................49 Figura 14. Zona de estudio y zonificación agroecológica de la Isla Santa Cruz – 2006 ....50 Figura 15. Ubicación de la Finca Lava Java dentro de la zona de uso agropecuario. .........52 Figura 16. Modelo de zonificación agroecológica usando Model Builder en ArcMap. .......60 Figura 17. Mapa de reclasificación de temperatura y precipitación. .......................................64 Figura 18. Mapa de reclasificación de orden de suelo y textura. ...............................................64 Figura 19. Mapa de reclasificación de fertilidad y elevación. .....................................................65 Figura 20. Mapa de reclasificación de profundidad efectiva y pH. ...........................................65 Figura 21. Parámetros de predicción estándar para el cultivo del café en EcoCrop. .........67 Figura 22. Parámetros de predicción modificados para el cultivo de café en EcoCrop. ...68 Figura 23. Mapa de Zonificación Agroecológica del café en la Isla Santa Cruz. ...................71 Figura 24. Predicción actual de las zonas aptas para el cultivo del café en EcoCrop. .......72 Figura 25. Predicción futura de las zonas aptas para el cultivo del café en EcoCrop. .......73 Figura 26. Ubicación de las fincas cafeteras y Lava Java en el mapa de zonificación. .......75

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Concentración de nutrientes adecuada en la hoja de cafeto. .....................................25 Tabla 2. Condiciones del suelo adecuadas para el cultivo del café ...........................................26 Tabla 3. Condiciones adecuadas para el cultivo del café según varios autores. ..................26 Tabla 4. Ubicación espacial de la zona de estudio en la Isla Santa Cruz. ................................48 Tabla 5. Distribución de los distintos tipos de suelo, clasificados de acuerdo al orden. ..57 Tabla 6. Reclasificación de los factores ambientales presentes en la Isla Santa Cruz. ......61 Tabla 7. Superficie en km2 para cada una de las zonas de aptitud obtenidas. .....................74

ACRÓNIMOS CCAFS CGREG CIAT CI CLIRSEN

Climate Change Agriculture and Food Security. Consejo de Gobierno del Régimen Especial Galápagos. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Conservación Internacional. Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos. EMC Evaluación Multicriterio. FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations. GAM Modelo Aditivo Generalizado. ha Hectáreas. INEC Instituto Nacional de Estadísticas y Censos. INOCAR Instituto Oceanográfico de la Armada. MAE Ministerio de Ambiente del Ecuador. MAGAP Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca. MDE Modelo de Elevación Digital. MNE Modelo de Nicho Ecológico. ONG Organización No Gubernamental. ONU Organización de las Naciones Unidas. PNG Parque Nacional Galápagos. PRAT Programa de Regulación y Administración de Tierras. SENPLADES Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo. SIG Sistemas de Información Geográfica. SSI State of Sustainability Initiatives. TIN Triangle Irregular Network. USDA United States Department of Agriculture. WWF World Wildlife Fund.

1. INTRODUCCIÓN La agricultura es una actividad que se realiza a nivel mundial y de la cual dependen económicamente millones de personas; y más allá, de la cual dependemos todos para nuestra seguridad alimentaria. Ésta actividad se realiza principalmente en las zonas rurales donde los campesinos dedican sus días al trabajo de la tierra para abastecer de alimentos a sus familias y también a las grandes ciudades. La problemática que se presenta con las actividades agrícolas se centra en varios puntos como son: El abandono de las tierras de cultivo, falta de agua, contaminación, baja producción, cambios en el mercado, cambio climático, entre otros. En vista de estos problemas las áreas agrícolas pasan a ser zonas de pastoreo o zonas abandonadas que pueden contribuir al problema de desertificación o bien dar paso a la recuperación del ecosistema (Kosmas, Yassoglou, Kounalaki y Kairis, 2000). El cultivo del café no es la excepción dentro de la problemática actual de la agricultura, por lo que existe una creciente preocupación acerca del destino de este cultivo del cual dependen alrededor de 100 millones de personas en el mundo, siendo que el 70% del café es producido en pequeñas granjas. Los agricultores de café se enfrentan principalmente a riesgos de inseguridad de los alimentos y cambios en la producción y precios (Caswell y Méndez, 2012). Un gran número de pequeños productores cafetaleros en el mundo habitan en zonas con ecosistemas frágiles y enfrentan grandes dificultades dentro de la cadena de suministros; sin embargo, deben cumplir con las expectativas del mercado y estándares en cuanto a la calidad del café, lo que los pone en gran desventaja frente a las grandes industrias productoras (Caswell y Méndez, 2012). Éste caso específico es el de las fincas cafetaleras de las Islas Galápagos, que enfrentan varias condiciones sociales y

ambientales especiales. Con ésta situación la producción de café dentro de las islas debe ser amigable con el entorno, debe considerar las mejores prácticas agrícolas que permitan asegurar la mayor eficiencia de producción, y además considerar los factores ambientales que limitan la producción de café. Todas éstas consideraciones pueden ser evaluadas de forma conjunta con el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG). En vista de lo antes mencionado, en este documento se presenta el mapa de zonificación agroecológica del cultivo del café para la Isla Santa Cruz, considerando factores ambientales como: Elevación, temperatura, precipitación y tipo de suelo. Luego se compara el mapa de aptitud con un mapa de predicción actual generado con el modelo EcoCrop y luego se presenta la evolución de la zonas de aptitud del cultivo para el año 2050.

1.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA Las Islas Galápagos son de origen volcánico y se ubican a 972 km al oeste del Ecuador, el archipiélago está formado por un número total de 13 islas que comprenden un área de 8,010 km2; las islas reciben la influencia de la Corriente Fría de Humboldt y la Corriente Cálida del Niño, que al igual que factores geológicos, vientos, altitud y lluvias rigen el clima de las islas (INOCAR, 2011). En las islas se identifican dos zonas que son conocidas como costera y parte alta, la diferencia de altitud entre éstas zonas permite que la humedad se detenga en las partes altas y caiga en forma de precipitaciones; es así que, en las partes altas abunda la vegetación y los suelos son más profundos, por lo que en éstas zonas las actividades agrícolas son adecuadas (Parque Nacional Galápagos, 2009). Las Islas Galápagos se convirtieron en un sitio atractivo para los habitantes del continente debido al incremento de las actividades turísticas, es así que un gran número de personas migraron hacia las islas mucho antes de que se estableciera un control de residentes. El incremento de las actividades turísticas en las islas y las ganancias económicas que éstas representan motivaron a que varios residentes abandonaran las actividades agrícolas en la parte alta. La consecuencia evidente de esto fue una mayor

dependencia de los suministros del continente para abastecer la demanda de bienes y servicios de residentes y turistas; adicionalmente, el abandono de las tierras de cultivo ocasionó que las plantas y animales introducidos en la islas se esparcieran fuera de las chacras de cultivo asignadas, lo que ocasionó grandes impactos al ecosistema (Parque Nacional Galápagos, 2009). Pese al abandono de varias tierras de cultivo algunas personas aún mantienen actividades agrícolas y ganaderas en las islas, las mismas que les permiten subsistir. Sin embargo, la producción no es tecnificada y gran parte de las fincas se dedican a la cría de ganado con lo que las tierras se han convertido en cultivos de pasto elefante para la alimentación de los animales. En consideración de todos los factores antes mencionados la actividad agrícola dentro de las islas requiere control debido a que su mal manejo puede derivar en la proliferación de especies invasoras, es por esto que se requiere de una mayor inversión para el desarrollo agrícola tecnificado (Parque Nacional Galápagos, 2009). La actividad que mayor amenaza supone para la conservación es la ganadera debido al mercado desfavorable, consecuencia de esto se puede presentar una explosión de especies invasoras; las actividades de horticultura tienen un gran potencial de control biológico de especies invasoras, pero su producción es cada vez menor. Al contrario de los casos anteriores la zona de producción de café representa un sistema de control para especies invasoras debido a que se cultiva bajo sombra de Scalesias endémicas, este sistema permite dar el mayor uso a la tierra y por tanto impide el crecimiento de especies invasoras (Chiriboga, Fonseca y Maignan, 2006a). El riego de los cultivos con agua salobre es también un tema de preocupación y controversia en el desarrollo agrícola. La mayor parte de las tierras se riegan con agua salobre debido a la limitación del agua dulce, algunos de los productores manifiestan que no existen cambios significativos en el rendimiento de los cultivos pero algunos indican haber exterminado algunos de sus cultivos con ésta práctica. Más allá, los agricultores están conscientes del grave daño que pueden ocasionar al suelo con el

exceso de sales, pero no disponen de otra alternativa para el mantenimiento de sus parcelas (Chiriboga, Maignan y Fonseca, 2006b). Además del abandono de tierras y riesgo de proliferación de especies invasoras, el Consejo de Gobierno del Régimen Galápagos (CGREG) reconoce que las actividades agrícolas enfrentan varios riesgos, algunos de ellos se resumen a continuación (CGREG, 2012). 

Variaciones climáticas.



Falta de planificación en la producción.



Falta de regulación de importación de productos desde el continente.



Escases de agua para riego en época seca.



Baja productividad.



Plagas y enfermedades.



Disponibilidad de mano de obra local.



Falta de mercado.

A pesar de los riesgos y amenazas de las actividades agrícolas, algunos estudios concluyen que es posible desarrollar actividades agrícolas de forma productiva y rentable. Por ejemplo, la Isla Santa Cruz hasta ahora muestra las mayores tasas de producción del archipiélago, los productores locales han logrado abastecer a los habitantes de las islas en contra de las limitaciones de suelo y de la disponibilidad de agua dulce. Los agricultores locales son conscientes de que requieren de tecnología e infraestructura acorde a las condiciones de la isla y además de programas de capacitación e incentivos (Chiriboga et al., 2006a). El cultivo del café en las islas inició entre 1869 y 1870. Una versión de la historia indica que un grupo de exploradores franceses plantó algunos árboles de café, los mismos que actualmente continúan produciendo, la otra versión hace referencia a Manuel J. Cobos quien fuera dueño de la Isla San Cristóbal y de quien se cree inició con este tipo de cultivos (Galápagos Islands Tour Guide, 2012).

La zonificación agroecológica de los cultivos, identificando las áreas con mejor aptitud para la producción, contribuye al mejoramiento de las actividades agrícolas y permite a los agricultores enfrentar algunos de los riesgos antes mencionados. Los estudios de zonificación son ampliamente aplicados para todo tipo de cultivos, debido a que son una alternativa de apoyo para los agricultores y autoridades. Estudios recientes como el de Pineda y Suárez (2014) demuestran la aplicabilidad de este tipo de estudios a nivel Municipal, no sólo para la zonificación de cultivos agrícolas sino también para generar estrategias de protección ambiental.

1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION 1.2.1. Objetivo General Identificar las zonas de cultivo aptas para la producción de café orgánico en la Isla Santa Cruz – Galápagos.

1.2.2. Objetivos Específicos 

Definir los factores ambientales que influyen en el proceso de producción de café en la Isla Santa Cruz.



Modelar la aptitud edafoclimática actual del café en la Isla Santa Cruz.



Modelar la evolución de la aptitud climática del café en la Isla Santa Cruz – Galápagos para el año 2050.

1.2.3. Preguntas de investigación 

¿Qué factores ambientales ejercen una influencia determinante en el proceso de producción del café en la Isla Santa Cruz?



¿Dentro de las áreas agrícolas designadas por el Parque Nacional Galápagos, cuáles de éstas presentan una mayor aptitud para el cultivo de café orgánico?



¿Cómo pueden desplazarse las zonas agrícolas aptas para el cultivo del café considerando los cambios climáticos que pueden presentarse en un futuro?

1.3. HIPÓTESIS El 50% del área de uso agropecuario en la Isla Santa Cruz - Galápagos es apta para el cultivo orgánico de café.

1.4. JUSTIFICACIÓN Las Islas Galápagos son reconocidas mundialmente por su biodiversidad e índice de endemismo de las especies que allí habitan. No obstante, el aislamiento de las islas y las restricciones establecidas por las autoridades ambientales con el fin de preservar el ecosistema, ejercen una gran presión sobre los recursos limitados en el archipiélago. Los habitantes de las islas y los visitantes dependen en un gran porcentaje de las provisiones de alimentos, botellones de agua, implementos de aseo, vestimenta, utensilios y maquinarias, entre otros, que son llevados desde el continente y que permiten la subsistencia en las islas. El transporte de las provisiones es a través de barcos que parten desde Guayaquil; sin embargo, eventualmente las embarcaciones sufren desperfectos o accidentes que ocasionan escases de productos, esto confirma la fuerte dependencia de los habitantes de las islas de los bienes provenientes del continente. En el archipiélago existe muy poca aceptación hacia las actividades agropecuarias debido a la baja rentabilidad de ésta actividad, en comparación con otras actividades en las islas como el turismo (Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012). Ésta realidad también se presenta en la Isla Santa Cruz, donde existen varias tierras de cultivo abandonadas, algunas de las cuales son cultivadas por inmigrantes que manejan cultivos de ciclo corto y café. Esto contribuye en parte a mitigar el impacto negativo de las especies invasoras en la isla (Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012). Sin embargo, se conoce que 15

debido a la baja rentabilidad de las actividades agrícolas, sólo el 27% de la producción local se destina a la venta, el resto es utilizado para el consumo personal, alimento de animales y elaboración de productos (INEC-CGREG , 2009). El costo elevado de la mano de obra local es otro de los factores que ejercen gran influencia en el sector agrícola; en la isla el jornal agrícola cuesta entre USD$ 15 a USD$ 20 dólares. Ésto ocasiona que la mayor parte de los finqueros contrate obreros provenientes del continente, muchas veces de forma ilegal, a quienes se les paga de dos a tres veces menos por jornal (Chiriboga et al., 2006a). Por lo general los obreros ilegales, a largo plazo, buscan involucrarse en actividades más lucrativas como turismo y pesca, lo que significa un aumento en la población urbana, menor disponibilidad de mano de obra agrícola, abandono de tierras de cultivo, proliferación de especies invasoras y mayor dependencia de bienes y servicios traídos desde el continente. La repotenciación agrícola depende de varios factores: Primero, del interés de los residentes locales en ser parte de ésta actividad; segundo, de la identificación de los cultivos que pueden ser producidos de forma continua dentro de la isla; y tercero de las necesidades del mercado local e internacional. La repotenciación planificada de la actividad agrícola deja a los agricultores réditos económicos significativos, que permiten sustentar la actividad a largo plazo, y competir. La motivación principal para realizar este estudio nació de la preocupación acerca de la situación actual de las tierras de cultivo abandonadas, muchas de las cuales se convierten en sitios idóneos para la proliferación de especies invasoras, o para el desarrollo de actividades ganaderas. Las Islas Galápagos al ser un ecosistema tan especial y único en el mundo, requieren que se mantenga bajo control las especies invasoras y se favorezca la conservación de las especies nativas y endémicas. Uno de los productos más significativos de la Isla Santa Cruz es el café, el mismo que goza de prestigio y reconocimiento, principalmente por parte de los turistas que visitan la isla y lo prueban; todo esto a pesar de que las actividades agrícolas se realizan bajo condiciones especiales como la limitación de agua dulce. Al ser el café una bebida popular y ampliamente consumida en el mundo, la producción local de café puede

convertirse en un nuevo atractivo turístico de la Isla Santa Cruz, y también en un ingreso considerable para los agricultores locales; muchos de los cuales se enfrentan a una situación económica muy difícil en la actualidad. La Finca Lava Java es un ejemplo de un sistema de producción de café sostenible, que mediante el manejo orgánico del cultivo, produce café de buena calidad. La finca aprovecha las lluvias de enero a abril para recolectar agua y regar los arbustos, además utiliza la sombra que proveen los árboles nativos y endémicos de la isla. Las especies forestales, además de proveer sombra, regulan la temperatura y son hábitat de varias especies de aves. Las actividades de la Finca Lava Java demuestran que dentro de la isla existen suelos aptos para el cultivo orgánico del café, y que es posible la comercialización del mismo; además, de forma simultánea, conservar las especies nativas. El éxito del cultivo orgánico del café en la isla, es el motivo por el cual este estudio se centra en la identificación de las tierras aptas para la producción orgánica de café dentro del área de producción agrícola designada por el Parque Nacional Galápagos (PNG). El estudio toma como referencia los factores ambientales que dominan la producción dentro de la Finca Lava Java que es completamente orgánica. Adicionalmente, este estudio se centra en el cultivo de café debido a que los precios en el mercado nacional oscilan entre los USD$9 a los USD$15 dólares por un empaque de 400 gramos, esto contra los precios bajos de venta de frutas, legumbres y vegetales. Más allá, existe la ventaja de que el café es un producto que puede ser exportado desde la isla hacia el continente, lo que le añade un valor adicional. El Municipio de Santa Cruz como autoridad del cantón, ha puesto interés en el desarrollo de este tipo de proyectos, y pretende a futuro realizar la zonificación agroecológica de toda el área cultivable de la isla. El fin es identificar que cultivos son aptos en los terrenos de la parte alta, y de ésta forma incentivar la producción únicamente de los cultivos más aptos para cada finca. Con ésta medida se busca disminuir la dependencia de los alimentos traídos desde el continente, y adicionalmente aprovechar los recursos de la isla de forma más eficiente.

Este estudio representa el inicio de la identificación de la aptitud de las zonas de cultivo en la Isla Santa Cruz, en este caso se restringe al cultivo de café orgánico debido a su éxito local, y buena calidad; dichos antecedentes motivan a pensar en la posibilidad de identificar en este estudio varias zonas como aptas para la actividad cafetalera. Los resultados de este estudio buscan ser una contribución importante para las autoridades locales y las fincas cafetaleras que deseen expandir su producción, o también para pequeños agricultores que deseen iniciarse en el proceso de producción cafetera. La identificación de la zonas aptas para cultivar café permite aprovechar de mejor manera la capacidad de producción de la tierra en la isla; sin embargo, es necesario determinar la sostenibilidad del cultivo de café a largo plazo, la misma que depende tanto del manejo, como de las condiciones y factores ambientales existentes. Por un lado el manejo del cultivo es una variable que obedece a la gestión de los propietarios de las fincas, la experiencia en la actividad agrícola, y el nivel de tecnificación de las fincas. Por otro, los factores ambientales como el clima, son variables altamente complejas que podrían presentar cambios a futuro debido a la influencia del cambio climático; éstas variaciones pueden ocasionar que las zonas aptas para el cultivo del café cambien en el tiempo. Por ejemplo, un incremento a largo plazo del número de eventos de precipitación extremos y fuera de temporada, contribuyen a que la tasa de producción del cultivo disminuya, debido a estos eventos durante el 2002 – 2011 la producción de café en India disminuyó en un 30% (Union of Concerned Scientists, 2011). El conocimiento anticipado de las posibles variaciones climáticas y eventual desplazamiento de las zonas aptas, puede ser una herramienta de planificación para los finqueros si su interés se centra en la sostenibilidad del cultivo a largo plazo; más allá, es una guía de inicio para aquellas fincas que pueden tener dentro de sus planes la diversificación de sus parcelas. Como respuesta ante la influencia que el cambio climático ejerce en los cultivos, se aplica un modelo de desplazamiento de las zonas aptas para el año 2050, con el fin de predecir nuevas zonas aptas para el cultivo de café en la isla. De ésta forma, este estudio busca brindar soporte en el proceso de toma de decisiones de agricultores y autoridades a futuro.

1.5. ALCANCE El área designada para el estudio representa la zona agropecuaria designada para este fin por el PNG, éstas áreas están constituidas por Santa Rosa, Media Luna, Camote, El Cascajo y Bellavista, y se ubican aproximadamente a 5 km de Puerto Ayora. Este trabajo es un estudio de alcance local, que presenta los primeros pasos para la zonificación agroecológica de la Isla Santa Cruz, cuyo potencial agrícola es evidente. Adicionalmente, busca predecir el cambio de la aptitud del suelo debido al cambio climático dentro de los próximos años. Los resultados de este documento buscan localizar que áreas son aptas para el cultivo del café, tomando como ejemplo los factores ambientales que hacen posible las actividades cafeteras de la finca de producción orgánica Lava Java. A nivel local se reconoce la falta de apoyo para la capacitación de los agricultores de la isla, por lo que este estudio puede ayudar a los agricultores a localizar en los mapas resultantes sus parcelas de terreno y determinar si son aptas para el cultivo orgánico de café. Adicionalmente, constituye un primer paso para que los productores conozcan más acerca de la capacidad productiva del terreno que poseen y las posibilidades de diversificar sus actividades hacia otras más rentables, que de forma complementaria aporten a la conservación del ecosistema. Ésta investigación podrá ser también una guía inicial para los estudios futuros que el Municipio del Cantón pretende realizar, y una fuente de consulta para proyectos relacionados y financiados por las Organizaciones No Gubernamentales (ONGs) que operan en la isla. De acuerdo a lo expuesto en secciones anteriores este estudio se enfoca en la identificación de las zonas agrícolas con mayor aptitud para la producción de café tomando en cuenta que existen varios factores ambientales que influyen, en mayor o menor grado, en el proceso productivo y que deben ser considerados durante el mismo. De forma complementaria, se va a predecir las zonas aptas de cultivo actuales y futuras mediante el uso del modelo EcoCrop, de forma que se puedan comparar los resultados obtenidos en la zonificación. A manera de resumen, el producto final de este estudio comprende tres mapas: Uno de ellos generado en ArcMap y que contiene la zonificación 19

agroecológica, el segundo es el mapa de predicción de zonas aptas generado en EcoCrop y el tercero el mapa de predicción de zonas aptas futuras considerando las condiciones climáticas para el año 2050.

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. ZONIFICACIÓN AGROECOLÓGICA La zonificación es un sistema que regula el tipo e intensidad del uso de la tierra dentro de una comunidad, y que permite planificar su futuro de acuerdo a metas y políticas locales (Kruft, 2011). La zonificación agrícola es una forma especializada de zonificación aplicada dentro de comunidades para preservar y mantener la producción agrícola, el propósito es proteger la tierra de cultivo de usos incompatibles que a largo plazo afecten negativamente la viabilidad económica del área. (Kruft, 2011). Los sistemas de zonificación agroecológica presentan tanto ventajas como desventajas, una ventaja es que pueden ser usados para proteger largas extensiones de terreno, asegurar la producción agrícola y conservar especies; todo esto a un costo relativamente bajo (Kruft, 2011). Una desventaja de estos sistemas es que pueden ser fácilmente modificados o deshechos, ya que hacen parte de una política local que puede fácilmente cambiar si se establecen por ejemplo nuevas políticas de lucha contra el cambio climático, o si se presenta un punto de vista diferente entre los actores locales que toman decisiones (Kruft, 2011). Adicionalmente, es posible que la zonificación agrícola de grandes extensiones de terreno genere conflictos debido a que puede mal entenderse como una restricción e intromisión a la propiedad privada. La zonificación agrícola requiere de un análisis detallado y socialización dentro de la comunidad, es recomendable seguir un proceso que tome en consideración los siguientes aspectos (Kirk y Clark, 2007):

 Planificar la agricultura.  Identificar los propósitos agrícolas de una comunidad.  Considerar diferentes propósitos para diferentes zonas dentro de la misma comunidad.  Entender la relación entre los propósitos y función de una comunidad.  Utilizar varias técnicas de zonificación en una misma zona de estudio.  Definir usos de tierra incompatibles.  Determinar la densidad de especies sembradas que puede soportar el terreno.  Tomar en cuenta temas de equidad.  Establecer las áreas de cambio y expansión.

2.1.1. Zonificación Agroecológica del Café El café es un cultivo de alta demanda debido a su amplio consumo a nivel mundial, en vista de esto los países cafeteros han desarrollado varios estudios de zonificación con la finalidad de incentivar la producción de calidad. En el caso del Ecuador un estudio de zonificación indica que existen siete zonas aptas para la producción de café de alta calidad, éstas zonas son: Moraspungo, Pallatanga, Alamor, Zaruma, Piñas, Balsas y Santa Isabel (Ortega, 2003). Las Islas Galápagos no se consideraron dentro de la zonificación debido a su categoría de área protegida, y por el conflicto que genera el incentivo de la producción en las islas versus las actividades de conservación impulsadas por el PNG.

2.2. PERSPECTIVA GENERAL DEL CAFÉ El cultivo del café es de dos tipos arábica y robusta, la mayor parte de los cultivos pertenecen a la especie arábica y se localizan a lo largo de América Latina, África Central y del Este, India e Indonesia (Collet, 2005). El café de tipo arábica requiere de varios cuidados y presenta una productividad menor, crece idealmente en tierras altas entre 900 y 2000 metros; al contrario del café tipo robusta que se adapta adecuadamente a zonas planas; el árbol del café se conoce como cafeto y produce un fruto de color rojo – púrpura que se conoce como cereza de café (Raiza, 2011).

El café es uno de los productos más comercializados a nivel mundial, en el año 2012 se produjeron 8.2 millones de toneladas métricas de café en 50 países, esto representa el 0.2% del total del área agrícola del mundo (SSI, 2014). Brasil y Vietnam son los principales productores de café, y los principales importadores son Estados Unidos, Alemania, Italia, Japón y Francia (SSI, 2014). Se estima que el número total de agricultores involucrados en el cultivo del café está entre 20 y 25 millones (SSI, 2014). A pesar de la popularidad del café a nivel mundial el precio de este producto es bien conocido por su variabilidad en el mercado, especialmente durante el último siglo. Las causas atribuidas a este fenómeno son: La demora entre la siembra y producción del café, las variaciones climáticas, y la especulación (Maurice, 2011). Dentro del contexto nacional, en el Ecuador se producen las dos variedades de café; se estima que anualmente se producen 1.5 millones de sacos de 60 kg, de los cuales un 50% corresponden a la variedad arábica y el otro 50% a la variedad robusta. Aproximadamente un 20% de la superficie del Ecuador está cultivada con café y 700 mil personas dependen de este cultivo para su subsistencia. El 90% de la producción nacional de café se destina a exportación (Lopezdomínguez y Zurita, 2009).

2.3. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL CAFÉ En ésta sección se describen todos los aspectos necesarios para entender el proceso de producción de café. Se hace referencia a las condiciones ambientales que deben ser tomadas en cuenta para la siembra, cultivo y procesamiento del café hasta obtener el producto final.

2.3.1. Condiciones de Producción Son varias las condiciones que deben tomarse en cuenta para el desarrollo adecuado del café, por lo que a continuación se describen los factores que deben ser considerados.

 Clima Idealmente el café se produce adecuadamente entre los 500 y los 1700 msnm; requiere de una distribución de lluvias no mayor a los 3000 mm, ni menor a los 1000 mm (Barva y Heredia, 2011). La temperatura favorable para el crecimiento del cafeto es entre 17 y 23 °C, y la humedad relativa menor al 85% (Barva y Heredia, 2011). El cafeto requiere estar protegido de vientos fuertes que provocan desecación y daño del tejido vegetal (Barva y Heredia, 2011). La base de datos de EcoCrop utilizada por la FAO indica que la temperatura óptima para el cultivo del café es entre 14 y 28°C y la temperatura absoluta entre 10 y 30°C (Haggar y Schepp, 2012).  Condiciones del suelo El suelo debe permitir aireación y retención de humedad de manera que la raíz pueda respirar y los nutrientes puedan ser absorbidos. El suelo propicio para el crecimiento del café debe contener un 50% de espacios vacíos ocupados en partes iguales por agua y aire, el 50% restante son los sólidos de los cuales aproximadamente un 8% debe ser materia orgánica (Aristizabal, 1999). La textura del suelo debe ser franca, franco arenosa o franco arcillosa con estructura granular y horizonte A profundo (Columbus y Pulgarín, 2002).  Intensidad lumínica Según Rojas (1987), la influencia de la luz en los cultivos es de gran importancia, ésta se manifiesta de acuerdo a tres características que son intensidad, calidad y duración. La más importante de las características antes mencionadas para el café es la intensidad. Los árboles de cafeto que crecen expuestos al sol tienen una producción 10% mayor que los árboles que crecen en sombra; sin embargo, bajo éstas condiciones proliferan las malas hierbas (Valencia, 2005). El extremo opuesto, es decir el abuso de la sombra, es la causa aparente de los bajos rendimientos; esto combinado con alta humedad relativa provoca mayor incidencia de enfermedades (Rojas, 1987). No obstante, se ha demostrado que existe una mejora sobresaliente en la calidad del café bajo sombra; por

ejemplo, mayor peso de la cereza, mayor tamaño, mayor taza de acidez y cuerpo (Muschler, 2001 ).  Orientación La orientación del cultivo se refiere a la dirección hacia la cual está dispuesto el arbusto. El estudio de Avelino et al. (2002) indica que los cultivos con pendientes que apuntan al este, producen café de mejor calidad; esto especialmente en zonas tropicales donde las lluvias prevalecen durante varios meses del año; en éstas zonas por lo general las mañanas son soleadas, y de ésta condición precisamente se beneficia el cafeto para su desarrollo.  Nutrición Los bajos contenidos de calcio y zinc y en ocasiones el contenido elevado de manganeso y aluminio son factores limitantes para el crecimiento y producción del café. Algunos estudios indican que es posible obtener mejores rendimientos si se añade calcio y zinc al suelo o en aplicación foliar. El equilibrio de los nutrientes que se añaden a la planta es esencial para el cultivo por lo que un exceso de nitrógeno y potasio reduce la calidad, el exceso de calcio y fósforo ocasiona un sabor amargo, y el exceso de manganeso reduce la producción. Más allá, una baja cantidad de los nutrientes antes mencionados ocasiona una disminución de la productividad (University of Hawai, 2005). En las Tablas 1 y 2 se presentan las concentraciones de los distintos tipos de nutrientes que deben estar presentes idealmente en las hojas y suelo para considerar un buen estado de nutrición. Tabla 1. Concentración de nutrientes adecuada en la hoja de cafeto.

Nutriente

Cantidad

Nitrógeno

2.6 – 3%

Fósforo

0.14 – 0.17%

Potasio

1.9 – 2.5%

Calcio

1.2 – 1.5 %

Hierro

43 – 60 (mg/kg)

Boro

31 – 50 (mg/kg)

Nutriente

Cantidad

Zinc

> 15 (mg/kg)

Manganeso

< 200 (mg/kg)

Aluminio

< 120 (mg/kg)

Fuente: University of Hawai, 2005

Tabla 2. Condiciones del suelo adecuadas para el cultivo del café

6.0 – 6.5

Calcio

>1200 (mg/kg)

Fósforo

>20 (mg/kg)

Zinc

>5 (mg/kg) Fuente: University of Hawai, 2005

Los requerimientos edafoclimáticos del café que fueron descritos en las secciones precedentes no son absolutos para todos los casos, por lo tanto en la Tabla 3. se resumen algunas condiciones ambientales igualmente favorables citadas en varios estudios y recopilados en el documento de Collet (2005). Tabla 3. Condiciones adecuadas para el cultivo del café según varios autores.

Elevación

Precipitación

Meses de

Temperatura

(msnm)

(mm)

sequía

°C

Humedad

Suelo

Es óptima

pH más o

entre 70-80%

menos neutro

Entre 70-95%

pH entre 5-

(Enríquez,

6.5

18-21 (Etiopía, 800-1200

1500-2500

3 meses

Congo, Colombia, Brasil)

600-1200 1400-2000

durante

2 a 3 meses

18-24

cuatro meses

1993) Humedad

1200-1800 450-1500

durante dos temporadas

No más de 4 meses

mayor al 92% 18.5-21

genera condiciones

pH entre 4.8 – 6

favorables para

Elevación

Precipitación

Meses de

Temperatura

(msnm)

(mm)

sequía

°C

Humedad

Suelo

enfermedades. 600-1500

1000-3500

3 meses

15-25

pH entre 5.4 – 6.5

1800-2800 400-2000

más de 230

19-21.5

días de lluvia

pH 5

al año Ecuador: Máximo 990-

18-21

3000. Mínimo 760-1780 1500 – 2500

17-23

>1778 Bajo los 1600 En promedio 1726 Fuente: Adaptado de Collet, 2005

2.3.2. Manejo del cultivo  Establecimiento del cultivo El cultivo del café se inicia con la selección de la semilla, ésta puede ser obtenida de los mejores arbustos de una finca cafetera o de distribuidores de semillas, tales como asociaciones cafetaleras nacionales. Luego se requiere que la semilla pase por un semillero cubierto que permita el paso leve de la luz solar, el sustrato adecuado para la germinación de las semillas es arena de río. Con el riego adecuado dentro de 45 días las semillas germinan, y a los 60 días se obtienen pequeñas plantas listas para el vivero. En 27

el vivero pueden manejarse dos técnicas que son crianza de plantas en bolsas de polietileno y en camellones (Columbus y Pulgarín, 2002). En la Figura 1 se puede observar este proceso en la Finca Lava Java. Una vez que las plantas pasan del vivero al campo abierto se recomienda adecuar una sombra para la adaptación de las plantas. Los árboles adecuados para dar sombra al cafeto pueden ser plátano, banano o fréjol de palo. Luego se realiza un proceso que se conoce como trazado y balizado, el trazado consiste en establecer la distribución de los cafetos y fijar los sitios donde crecerá el arbusto. El balizado es la señalización de los sitios donde se abrirán los agujeros para las plantas, que deben ser de 30 cm de profundidad. El proceso de trasplante debe ser cuidadoso, y se debe tomar en cuenta no destruir el pan de tierra, los tallos y las hojas de las plántulas (Columbus y Pulgarín, 2002).

Figura 1. Plantas listas para ser plantadas en la Finca Lava Java en la Isla Santa Cruz.

Especialmente en la Isla Santa Cruz se utilizan los árboles nativos para proporcionar cierto grado de sombra al café, algunos de estos son matazarno y palo santo. La densidad de plantas en un terreno depende de condiciones como fertilidad y profundidad, también se toma en cuenta el nivel tecnológico que vaya a ser aplicado al sistema. Los suelos altamente fértiles y profundos soportan una densidad de plantas alta (Columbus y Pulgarín, 2002). La Figura 2 demuestra el ciclo fenológico del café, desde la hinchazón de yemas hasta la maduración.

Figura 2. Ciclo fenológico del café.

 Cuidado del cultivo El éxito del cultivo del café depende de la fertilización, control de maleza y plagas, poda y sombra. La fertilización consiste en añadir al suelo componentes orgánicos que ayuden en su nutrición, estos componentes pueden obtenerse a través del compostaje. La poda consiste en realizar ciertos cortes al arbusto para dar forma, para limpiar y para eliminar partes improductivas de la planta. El control de maleza se puede realizar mediante la siembra de plantas herbáceas entre las hileras de los cafetos o agregando mulch (Columbus y Pulgarín, 2002). El control de los aspectos antes mencionados permite mantener la planta fuerte y contribuye a combatir plagas y enfermedades del cultivo. En la Figura 3 se observa la poda de los arbustos en la Finca Lava Java.

Figura 3. Poda del arbusto en la Finca Lava Java.

 Cosecha Dentro del ámbito nacional el café se cultiva bajo sombra y produce al tercer año. La época de cosecha es por lo general entre los meses de mayo a julio, otras cosechas empiezan en abril y en algunos casos se prolongan hasta agosto. La cosecha del café es un proceso cuidadoso conocido como desgrane en el cual se recolectan sólo los frutos maduros teniendo cuidado de no destruir la yemas que dan origen a otras ramas (Columbus y Pulgarín, 2002).  Poscosecha: Beneficio del Café Este proceso consiste en obtener el café a partir de las cerezas maduras recolectadas, el beneficio del café se puede realizar mediante tres métodos que son: 

Beneficio por vía seca: Es la deshidratación del café por medios naturales o artificiales para luego llevarlo a una piladora (Columbus y Pulgarín, 2002).



Beneficio por vía húmeda: En este método se colocan las cerezas maduras en agua para separar los frutos dañados y las impurezas, luego las cerezas limpias se llevan a una máquina conocida como despulpadora de la cual se obtiene un café conocido como café baba, este último se deja en fermentación por un periodo de hasta 24 horas, posteriormente se vuelve a lavar el grano. Luego se seca el grano al sol hasta alcanzar un 12% de humedad; finalmente, el grano se lleva a una trilladora para eliminar el pergamino (Columbus y Pulgarín, 2002).



Beneficio

ecológico

subhúmedo:

Éste

método

basa

uso

desmucilaginadores mecánicos, con éste proceso no es necesaria la etapa de fermentación y no se requieren grandes cantidades de agua como es el caso del proceso de beneficio por vía húmeda (Columbus y Pulgarín, 2002).  Empaque y Almacenamiento El café se almacena en sacos de yute, los mismos que deben permanecer en un lugar seco y ventilado. Es importante que el café no se encuentre cerca de productos aromáticos ya que es posible que absorba el olor. No es recomendable que el café permanezca en bodega por un periodo largo de tiempo (Columbus y Pulgarín, 2002).

2.3.3. Perspectiva General de la Producción de Café en la Isla Santa Cruz Las condiciones locales de Galápagos son especiales dentro de todo sentido; las islas son de procedencia volcánica y gran parte del terreno está conformado por grietas profundas y suelo ondulado muy irregular. Las condiciones climáticas de la Isla Santa Cruz, y en general de todas las islas, son muy variadas ya que en la costa se presenta un clima muy caluroso y sólo a diez minutos hacia la parte alta existe una densa neblina y lluvias frecuentes. La escasez de agua es otro factor de gran influencia y repercute en todas las actividades. El cultivo del café en la Isla Santa Cruz comprende 36 fincas que se ubican en su mayoría en la zona conocida como Camote. En ésta zona se localizan parcelas de gran tamaño, las mismas que superan las 20 ha. El rango de altura va desde los 220 a los 280

msnm, en las zonas más bajas de suelos poco profundos se cría ganado y en la zonas más altas de suelos profundos se cultiva café. La producción de café en la isla presenta problemas debido a los bajos precios y a los altos costos de la mano de obra local; sin embargo, se reconoce la calidad del café de la isla, razón por la cual los precios y éxito de este producto han ido en aumento (Chiriboga et al., 2006a).

2.3.4. Producción de Café en la Finca Lava Java La Finca Lava Java es la única finca certificada como orgánica dentro de la Isla Santa Cruz, se encuentra activamente productiva hace 8 años. El esquema de la finca proporcionado por los propietarios se presenta en la Figura 4.

Figura 4. Delimitación de la Finca Lava Java.

Como ya se ha mencionado la finca es la única certificada como orgánica en la isla, no utiliza fertilizantes y mantiene gran cuidado y respeto por el entorno. El agua de la finca

es un recurso valioso que proviene de la captación de agua lluvia, esta fuente hídrica es la única con la que cuenta la finca para el desarrollo de las actividades de manejo de post cosecha, debido a que la isla no cuenta con una fuente superficial de agua dulce. La Finca Lava Java, más allá de desempeñarse como productora de café, se enmarca dentro de un sistema de protección de las especies nativas y endémicas de la isla. Mediante el cultivo de café los propietarios de la finca han logrado controlar varias especies invasoras que afectan al ecosistema. Uno de los propietarios indica, que bajo las condiciones tan especiales del archipiélago es imposible abandonar las fincas para permitir que la vegetación nativa y endémica vuelva a dominar el paisaje, ya que las especies invasoras son más fuertes y predominantes (M.Guerra, comunicación personal, 3 de abril de 2015). Es así que el cultivo controlado de especies como el café hace posible desplazar las especies invasoras, y recuperar ciertos parches de especies nativas y endémicas. El objetivo de la finca se resume en utilizar la producción de café, y los ingresos de ésta actividad para restaurar la flora nativa y atraer a especies de fauna de la Isla Santa Cruz. Como consecuencia de ésta iniciativa la finca también cuenta con una certificación Bird Friendly. Ésta certificación es específica para café orgánico que crece bajo sombra, ésta condición proporciona hábitat para aves en sitios tropicales (IMO LATINOAMERICA, 2011). En la Finca Lava Java, se realiza el proceso de siembra y cosecha de acuerdo a la teoría mencionada en secciones precedentes; sin embargo, la poscosecha se realiza mediante el beneficio por vía húmeda. Todos los procesos hasta llegar a la fermentación se realizan en la finca. El secado del café al sol se realiza en terrenos designados por el PNG para ésta actividad, ésto debido a que el área donde se localizan las fincas cafeteras no cuenta con la intensidad solar necesaria para este proceso. El café en pergamino vuelve a la finca para ser almacenado en un cuarto frío a 18 °C, cuando se requiere el café se lleva a la trilladora para eliminar el pergamino, luego se tuesta a 200 °C, y finalmente se muele y empaca. Es posible ver este proceso en las Figuras 5, 6 y 7.

Figura 5. Trilladora de cafĂŠ en la Finca Lava Java de la Isla Santa Cruz

Figura 6. Tostadora de café en la Finca Lava Java de la Isla Santa Cruz.

Figura 7. Trituración y empaque de café en la Finca Lava Java.

La densidad de arbustos de café en la finca es de 400 a 800 plantas por hectárea, el sector de la finca con densidad más intensiva es de una planta por cada 2 metros en un área de tres hectáreas (ha). Los factores ambientales que enmarcan el proceso de producción de la Finca Lava Java, y que van a ser considerados para la elaboración del mapa de zonificación, fueron obtenidos de los mapas temáticos proporcionados por el Municipio del Cantón Santa Cruz (SIGAGRO, 2014). Éstos factores se muestras a continuación: 

Lluvias de enero a abril.



Rango de Temperatura: 22 – 23 °C



Precipitación: 600 – 800 mm de lluvia al año



Tipo de suelo:  Orden: Alfisol  Suborden: Ustalfs  Gran Grupo: Haplustalfs  Elevación: 88 – 177 msnm  pH: 4  Fertilidad: 3  Profundidad: 3  Textura: 4  Fertilización con compost producido en la finca y próximamente biol básico.

La fertilidad, profundidad y textura corresponden a la capa de suelo elaborada por el programa SIGAGRO, los datos correspondientes a estos factores ambientales fueron editados y clasificados previamente por la Unión Ejecutora del Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP), y el Programa de Regulación y Administración de Tierras (PRAT) en distintos rangos. Bajo este sistema la fertilidad y textura están clasificados en rangos de 1 a 3 y de 2 a 4 respectivamente, el terreno de la Finca Lava Java presenta los mayores valores de fertilidad y textura. Para el caso de la profundidad efectiva la clasificación va de 1 a 4, la Finca Lava Java se ubica en un sitio designado con profundidad 3.

La finca no cuenta con análisis de suelo que puedan confirmar las características físicas y químicas del mismo. La experiencia de los propietarios de la finca indica que en el terreno existen deficiencias de nitrógeno; no obstante, no existe información documentada al respecto.

2.3.5. Problemas mundiales de la producción de café El sector cafetalero a nivel mundial ha atravesado una significativa caída en sus precios, la sobreoferta de café ocasionada por la rápida expansión de la producción de Vietman y algunas zonas de Brasil afecta gravemente al sector. Algunas de las consecuencias de este hecho son el desempleo, la migración hacia áreas urbanas, abandono de fincas y cultivos ilegales. En vista de la importancia del mercado de café, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha propuesto algunas alternativas como la mejora de calidad del café a escala mundial. De ésta forma se estableció el grado mínimo de calidad y humedad para la exportación del café (Osorio, 2002). Otras alternativas son: La diversificación de cultivos para disminuir la dependencia de los campesinos de este producto, eliminación de trámites y pago de aranceles para la exportación, y promoción para apertura de otros mercados (Osorio, 2002). El aumento de los estándares de calidad del café dictados por la ONU, permitió el reposicionamiento de Colombia como el segundo país exportador de café de calidad en el mundo. Vietnam continúa siendo el segundo país productor pero no exportador, debido a que no cumple con los estándares de calidad. El aumento en la calidad del café requiere que los agricultores propietarios de las fincas cafetaleras mejoren sus técnicas de producción, y tomen en consideración acudir al uso de herramientas tecnológicas que les permitan un mejor nivel de productividad y una mayor competitividad en el mercado. El uso de SIG dentro del área agrícola aparece como una herramienta de gran utilidad, algunos de los beneficios de aplicar SIG para el manejo de cultivos son los siguientes: 

Planificación y monitoreo de recursos naturales.



Determinación de aptitud agrícola y capacidad del suelo.



Zonificación agrícola y ganadera.



Monitoreo de erosión.



Caracterización de suelos.



Agricultura de precisión.

Un café de calidad debe presentar ciertos estándares que cumplan con las exigencias del mercado internacional, y por tanto con los requerimientos de los compradores. Para el caso del café los atributos sensoriales son más importantes que los factores nutricionales, a esto se le conoce como características organolépticas, algunas de éstas son: Humedad del grano, color, forma, tamaño, olor (Sylvain, 1965; Fischerworring y Robkamp, 2001).

2.4. SIG EN APOYO DEL CULTIVO DE CAFÉ En ésta sección se realiza una revisión de algunos estudios de zonificación para varios cultivos, incluido el café. Se presenta especial énfasis en la revisión de la metodología y resultados. Esta revisión bibliográfica permite tener una idea general de los métodos de evaluación de aptitud del suelo y zonificación agrícola que se aplican generalmente, además de los posibles resultados que se pueden obtener en apoyo al desarrollo de la actividad cafetalera. Existen varios estudios acerca de la evaluación de la aptitud del suelo, para cada caso la metodología que se aplica es específica. Varios ejemplos de zonificación se citan a continuación. En el estudio realizado por Aguilar, Galindo, Fortanelli y Contreras (2010), se determinó la zonificación productiva potencial del cultivo de caña de azúcar mediante evaluación multicriterio (EMC). Se hizo uso de imágenes LANDSAT para generar como producto final mapas temáticos del clima y de composición del suelo. La metodología utilizada en el estudio, EMC, fue fundamental para integrar factores ambientales, económicos y sociales. De los resultados de ésta investigación se obtuvo una matriz de ponderación,

de la cual fue posible deducir que las lluvias y las sequías constituyen los factores más relevantes. El mapa resultante permite identificar la probabilidad de obtener alto, medio y bajo rendimiento del cultivo de caña en la zona estudiada, como se observa en la Figura 8. Más allá de los resultados, el autor hace referencia a la posibilidad de incluir en el estudio más variables que se ajusten mejor a la realidad.

Figura 8. Aptitud del cultivo de caña de azúcar de la región de Huasteca en México.

Fuente: Aguilar, et al., 2010

Un estudio similar se realizó específicamente para el cultivo del café en Rwanda, de la misma forma se aplicó el análisis multicriterio con datos de elevación, pendiente, suelo, precipitación y temperatura. Adicionalmente, se utilizó información de campo de la productividad de las zonas cafeteras. El objetivo del estudio fue realizar un matching entre el índice de productividad predicho y la producción real de café, con el fin de obtener un mapa de productividad del cultivo (Nzeyimana, Hatermink y Geissen, 2014). El mapa resultante se muestra en la Figura 9.

Figura 9. Potencial productivo de café en Rwanda mediante análisis multicriterio.

Fuente: Nzeyimana, et al., 2014.

Un estudio sobre el mapeo de zonas aptas para la producción de café de calidad se presentó en el 2005 en Colombia, la zona de estudio delimitada para ésta investigación fue el Valle del Cauca. El estudio consistió en el mapeo de los factores ambientales, la evaluación sensorial de la calidad del café mediante la recolección de muestras en fincas, y la aplicación del programa Expector, que incorpora diversos datos espaciales con criterios de expertos en el tema. Expector se basa en los principios de probabilidades bayesianas para deducir el estado de una variable a partir del estado de otras variables medibles, de acuerdo a la relación de probabilidad que existe entre las mismas. El resultado es un mapa que presenta la probabilidad de que un evento se manifieste en determinada área; en este estudio se obtuvieron varios mapas de las zonas de cultivo con mayor aptitud para manifestar las distintas cualidades organolépticas del café (Collet, 2005).

El manejo de cultivos agrícolas también puede realizarse mediante el uso combinado de sensores remotos y SIG. En varias zonas de la India se utiliza ésta tecnología para el manejo sostenible de zonas agrícolas, los estudios incluyen análisis de sistemas de cultivo, zonificación agroecológica, productividad del terreno, evaluación de cantidad de nutrientes en el suelo e inventario de zonas erosionadas (Bhan, Saha, Pande y Prassad, 1996). Para el caso específico de la zonificación agroecológica, el autor presenta un diagrama de flujo de la metodología adecuada para el uso de sensores remotos y SIG. El diagrama de flujo del estudio se presenta en la Figura 10.

Figura 10. Diagrama de flujo de zonificación con sensores remotos y SIG.

Fuente: Bhan, et al., 1996.

Es importante anotar que para la zonificación agrícola, el uso de imágenes satelitales se convierte en una herramienta muy potente para obtener resultados cercanos a la realidad. En lo que respecta a experiencias locales, en la cuenca baja del Río Guayas se realizó la zonificación agroecológica del cultivo de maíz, arroz y caña de azúcar. Las variables de 42

zonificación que se tomaron en cuenta fueron pendiente, textura, drenaje, profundidad efectiva, pedregosidad, pH, salinidad, temperatura y precipitación. Dentro de la metodología planteada en este estudio se unieron los mapas geopedológico, isotermas e isoyetas para obtener el mapa agroecológico; luego a partir del mapa resultante se elaboró un lenguaje de consulta estructurado SQL, para obtener mapas de las zonas óptimas para cada tipo de cultivo (Lasso, Cruz y Haro, 2010). Los resultados se pueden observar en la Figura 11.

Figura 11. Zonificación de la caña, maíz, y arroz en la cuenca del Río Guayas.

Fuente: Lasso, et al., 2010.

Los resultados de este estudio demostraron que los problemas de productividad en la cuenca baja del Río Guayas, se deben a que los suelos donde se localizan actualmente los cultivos no son aptos para los mismos (Lasso, et al., 2010). En este estudio, con respecto a los citados anteriormente, se destaca el uso del leguaje SQL, que debe ser formulado dentro de la metodología para obtener los mapas finales. Los modelos de predicción del clima cada vez toman mayor importancia, el clima futuro puede ser estimado con modelos de circulación global que predicen los patrones del clima. Estos modelos se comportan como modelos numéricos de predicción, y hacen uso de ecuaciones de movimiento con el objetivo de simular las consecuencias de cambios lentos como: La constante solar o la concentración de CO2 en la atmósfera (CIAT, 2012). 43

La aplicación de éstos modelos climáticos, para evaluar la distribución futura de los cultivos, se realiza mediante modelos de distribución de especies como MAXENT y EcoCrop. EcoCrop es un modelo empleado en el software de DIVAGIS, que permite predecir la adaptación de un cultivo en un área específica; los datos climáticos pueden ser manipulados para realizar predicciones futuras (Hijmans, et al., 2004 ). MAXENT es un modelo que combina estadística, entropía y métodos bayesianos con la finalidad de estimar distribuciones de probabilidad de máxima entropía, con base en la información ambiental disponible y las restricciones dadas (Phillips, Anderson y Schapire, 2006). Adicionalmente, existen otros modelos que pueden ser utilizados para predecir zonas aptas para un cultivo como GAM, que es un modelo de regresión con una distribución de tipo exponencial, con este modelo es posible reflejar los efectos no lineales de las variables xi sobre la variable Y (Montero, Ojeda, Rivas, Santana y Herrera, 2014).

2.4.1. El Café y el Cambio Climático El cambio climático es un fenómeno que afecta a todas las actividades, y la producción de café no es la excepción. Por ejemplo en Nicaragua, los modelos de predicción sobre el cambio climático indican que la precipitación anual va a disminuir y la temperatura máxima y mínima registrada va a aumentar, todo esto de forma progresiva hasta el año 2050; y para las zonas cafetaleras la temperatura aumentará de 0.9 °C, en el año 2020, a 2.1 °C en el año 2050. Además, se prevé una disminución de 93 mm en la precipitación anual (CIAT , 2012). Debido a que la fenología del café depende tanto de la temperatura como de la precipitación, los efectos causados por el cambio climático en cualquiera de éstas dos variables pueden afectar la productividad. En especial para el café de tipo arábica, que es altamente sensible a temperaturas más elevadas en la época de florecimiento y fructificación (Haggar y Schepp, 2012).

La respuesta del cultivo de café al aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera no es un fenómeno bien estudiado, por lo que de ésto se presume una posible respuesta favorable por parte de la planta de cafeto en lo que respecta al uso eficiente del agua (Haggar y Schepp, 2012). Los estudios apuntan a que indudablemente el cambio climático va a afectar al cultivo de café; adicionalmente,

las predicciones indican que la zonas tropicales

experimentarán eventos climáticos extremos, algunos de los efectos mencionados ya se presentan en algunas regiones cafeteras, y en un futuro cercano afectaran drásticamente a éstas regiones (Haggar y Schepp, 2012). La aptitud de un área para determinado cultivo depende de varios factores que a lo largo del tiempo pueden variar; el cambio climático ocasiona el desplazamiento de las zonas aptas de cultivo, de forma que en unos pocos años los mapas de zonificación agroecológica actuales deban ser descartados. Un estudio, sobre la aptitud de las zonas cafeteras en Haití, determinó que las zonas aptas para el cultivo en la isla serán desplazadas hacia sitios de mayor altitud; consecuentemente, la calidad y productividad de las zonas cafeteras actuales, al igual que la superficie total de producción, disminuirán (Etzinger, Laderach, Carmona, Navarro y Collet, 2013). Para la predicción del cambio de aptitud de los cultivos, debido al cambio climático, se usan modelos climáticos, es así que se puede hablar de tres tipos: 1. Modelos de regresión: Muestran la relación de ecuaciones de regresión entre los factores climáticos y el desarrollo o productividad del cultivo (Lin, Perfecto y Van der meer, 2008). 2. Modelos empíricos: Están basados en el manejo estadístico previo de los datos empíricos acumulados en el tiempo (Rivera, Nikolskii, Castillo, Ordaz, Díaz, y Guajardo, 2013). Con éstos modelos es posible determinar cómo depende la productividad del café, de factores climáticos, económicos, plagas y enfermedades que se presentan por el cambio en las condiciones climáticas (Gay, Estrada, Conde y Eakin, 2004).

3. Modelos teóricos: Simulación del desarrollo teórico del cultivo de acuerdo a sus características biológicas y a las características climáticas de la zona de estudio, estos modelos tienen ventaja sobre los modelos de regresión y empíricos ya que consideran en detalle: La fisiología de cada cultivo y su afectación debido al cambio climático (Rivera et al., 2013). EcoCrop es una base de datos de cultivos con una descripción del ambiente de crecimiento de los mismos, además es un modelo empírico de predicción que utiliza los parámetros de la base de datos de la FAO, con el fin de anticipar las áreas aptas para un cultivo (Leal, 2011). Es una herramienta práctica, de fácil manejo y de libre acceso, que permite tener una idea acerca de los posibles impactos del cambio climático sobre los cultivos. El modelo se basa en el conocimiento de expertos, y utiliza un algoritmo simple para evaluar el nicho de cada especie (Ramírez y Jarvis, 2009). Este modelo es ampliamente usado; por ejemplo, mediante este modelo se evaluó el impacto del cambio climático en 25 cultivos de la región andina, incluido el café; los resultados indicaron que un 72.1% del área que actualmente es apta para este cultivo, para el año 2050 dejará de serlo (Zapata, Jarvis, Ramirez y Lau, 2010). Este estudio también determinó que el café será uno de los cultivos más afectados en la región andina, con una afectación de 1.5 millones de hectáreas (Zapata et al.,2010). Las estrategias que se plantean para hacer frente a las consecuencias del cambio climático en los cultivos del café son: El monitoreo preciso de las condiciones meteorológicas en la zonas cafeteras, para establecer correlaciones con la productividad, inversión pública y privada, desarrollo de nuevas tecnologías que permitan a las fincas cafeteras adaptarse a los cambios, técnicas de producción sostenibles, nuevas variedades de café mejores adaptadas al clima futuro, diversificación de cultivos, y pago por servicios ambientales (Haggar y Schepp, 2012).

3. METODOLOGÍA 3.1. DELIMITACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO La Isla Santa Cruz es una de las trece islas que conforman el Archipiélago de Galápagos, se ubica en la parte central de la región insular y es la isla con el mayor número de habitantes. Según el censo del año 2010 la población alcanza los 15,393 habitantes, de los cuales, la mayor parte se concentra en la parte urbana que se conoce como Puerto Ayora; la mayor parte de la población se dedica a actividades relacionadas directa o indirectamente con el turismo (Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012). Los primeros habitantes de la isla que se instalaron en las partes altas se dedicaron a la agricultura y se encargaron de dar la reputación de tierra fértil a ésta zona. A finales del siglo XIX Manuel J. Cobos, quien fue propietario de 3,000 ha en la Isla San Cristóbal, mantuvo uno de los ingenios azucareros más grandes y modernos del país en aquella época; las otras islas mantuvieron una actividad agrícola de bajo rendimiento pero de gran importancia para la supervivencia en este ambiente. Los productos más populares en los inicios de la agricultura en las islas fueron: Papaya, guayaba, papa, coliflor, maíz, plátano y algunos cítricos (Parque Nacional Galápagos, 2009). Específicamente para la Isla Santa Cruz, la parte alta se divide en dos parroquias conocidas como Bellavista y Santa Rosa, que se consideran como zonas rurales. La superficie total de la isla es de 98,600 ha, de la cual 11,441 ha corresponden a la zona de uso agropecuario, esto de acuerdo a los datos establecidos en el año 2006. La zona de uso agropecuario está distribuida de Este a Oeste y tiene una longitud de 20 km de largo y entre 5 y 7 km de ancho, el rango de altitud de la zona de cultivo está entre los 100 y

520 msnm (Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012). Con respecto a la evolución de las zonas de cultivo en la isla, se presenta el siguiente gráfico estadístico en la Figura 12.

Figura 12. Evolución de la actividad agrícola en la Isla Santa Cruz.

Fuente: Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012.

La imagen superior indica que hasta el año 2000 el número de fincas aumentó exponencialmente, desde allí hasta el año 2006 disminuyó drásticamente; sin embargo, las proyecciones indican un repunte del número de haciendas hasta el año 2016. Según la información que maneja el Municipio de Santa Cruz, el dinamismo de las actividades agrícolas se debe a la migración desde el continente, ya que una gran parte de los migrantes busca involucrarse en actividades agrícolas con el fin de encontrar un contrato de trabajo definitivo que les permita permanecer legalmente en la isla (Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Santa Cruz, 2012). En la Tabla 4. se presenta de forma referencial la ubicación espacial de la zona de estudio, tomando en consideración los puntos cardinales extremos que limitan el área. El sistema de coordenadas es WGS 1984 UTM Zona 15S. Tabla 4. Ubicación espacial de la zona de estudio en la Isla Santa Cruz.

Extremo

Este

Sur

Norte

786434.55

9932076.82

Sur

799083.89

9918968.20

Este

805066.13

9925910.88

Oeste

783845.71

9928553.28

En la Figura 13 se observa la ubicación de la zona de uso agropecuario dentro del mapa de la Isla Santa Cruz. La zona de uso agropecuario se localiza casi en el centro de la isla.

Figura 13. Área de estudio: Isla Santa Cruz y zona de uso agropecuario.

El MAGAP reconoce que en la isla las fincas se dedican principalmente a actividades de ganadería, cultivo de café y a la horticultura. En la Figura 14 se muestra la zonificación agroecológica de la isla en el año 2006.

Figura 14. Zona de estudio y zonificación agroecológica de la Isla Santa Cruz – 2006

Fuente: Chiriboga, et al., 2006a

La Figura 14 indica claramente que la mayor parte de las actividades agropecuarias de la isla están destinadas a la ganadería extensiva; el cultivo de café en la isla está destinado a la zona de camote, que corresponde al 10% de la superficie. La Finca Lava Java se ubica en la Parroquia Bellavista, ver Figura 15, y es reconocida por los técnicos del MAGAP como una de las fincas con mejor manejo del cultivo; la finca cubre un total de 16 ha de las cuales 10 se encuentran cultivadas con café. Cuenta con el certificado del United States Department of Agriculture (USDA) de producción orgánica, y no solamente se dedica a la producción de café sino también de otros cultivos para la venta local. La finca guarda un apego fiel por la producción orgánica, ha logrado controlar enfermedades y plagas gracias a técnicas de manejo ecológico como asociación de cultivos; además, no utiliza ningún tipo de químico durante toda la producción. Debido a lo anterior la finca poco a poco ha ganado fama dentro de las islas. La finca fue adquirida por sus propietarios actuales con un pequeño cultivo de café, que paulatinamente se fue expandiendo. Hasta el momento, el suelo se ha presentado como apto para la producción, y las lluvias que se presentan entre enero y abril han proporcionado el agua dulce suficiente para el crecimiento del cultivo (Guerra, 2015).

La Finca Lava Java durante su última cosecha produjo 4,545 kg de café en cereza, es decir 455 kg/ha, y una cantidad aproximada de 282 kg/ha de café tostado y molido. De acuerdo a un estudio realizado en Nicaragua, las fincas orgánicas a pequeña escala presentan tasas de producción promedio de 329 kg/ha, y las fincas convencionales una tasa de 812 kg/ha (Valkila, 2009). Un estudio realizado en Costa Rica indica que las fincas orgánicas producen un 22% menos que las fincas de tipo convencional (Lyngbaek, Muschler y Sinclair, 2001). Un estudio realizado en México indica tasas de producción entre 28 y 44% menores para cultivos orgánicos, comparadas con cultivos convencionales (García, Muñoz y Ojeda, 2012).

3.1.1. Metodología de Estudio La producción local de café en la isla no se ajusta a las condiciones típicas que se presentan en el continente, condiciones que fueron detalladas en el capítulo 2.3.1; si bien puede pensarse que bajo condiciones tan variadas y especiales no es posible la producción de café, la experiencia de los agricultores locales ha demostrado lo contrario. Durante una entrevista con uno de los técnicos del MAGAP, se puso en evidencia que el cultivo del café en la isla no cumple con las condiciones estándar que la literatura aprueba; las parcelas que de acuerdo a la teoría no son aptas para el cultivo, debido a las condiciones del suelo y pendiente, son las más productivas en la realidad local (C.Vásquez, comunicación personal, 27 de abril de 2015). Más allá, la isla presenta una variedad de microclimas que no son posibles de identificar con la información presente en los actuales mapas de isoyetas e isotermas, lo que ciertamente puede influir en la identificación de zonas aptas con base en el análisis de los factores ambientales (Vásquez, 2015).

Figura 15. Ubicación de la Finca Lava Java dentro de la zona de uso agropecuario.

Las condiciones especiales que prevalecen en la zona de uso agropecuario de la isla no han impedido que el cultivo de café se presente de forma exitosa, el ejemplo claro es la Finca Lava Java que mantiene una parcela de cultivo de café de 10 ha; la parcela se desarrolla de forma orgánica y crece bajo la sombra de especies endémicas forestales, respetando así la flora y fauna del lugar. Las condiciones bajo las cuales se llevan a cabo las actividades cafeteras de la Finca Lava Java, sirven de apoyo para la identificación y reclasificación de las variables ambientales de este estudio. Dichas variables influyen en la producción de café, y permiten identificar las zonas aptas para el cultivo dentro de toda la zona de uso agropecuario. De ésta forma el estudio apunta a encontrar las zonas donde es posible producir café orgánico sin la necesidad de añadir químicos al suelo, aprovechando el agua lluvia, y a la sombra de árboles de especies endémicas de la isla. Las condiciones ambientales de la Finca Lava Java han sido tomadas como referencia, ya que es la única certificada como orgánica y que además presenta buenos rendimientos de acuerdo al modo de producción. 52

Para la identificación de las zonas aptas para el cultivo de café, el estudio que se presenta en este documento se dividió en dos partes: La primera de ellas consistió en el mapeo de algunos de los factores ambientales determinantes para el cultivo de café en el componente ArcMap del software ArcGis de ESRI, estos factores son: Taxonomía del suelo (ORDEN), precipitación, temperatura, elevación, textura, profundidad efectiva, fertilidad y pH. ArcMap hace posible representar la información espacial mediante un conjunto de capas, que se pueden explorar, crear y editar (ESRI, 2012). Una vez mapeados los factores ambientales y establecidas las condiciones del cultivo de café en la isla, a partir de la información de la Finca Lava Java, se obtuvo un mapa de zonificación agroecológica, donde se identificaron claramente las zonas aptas para el cultivo de café. Para cumplir con ésta primera etapa los factores ambientales fueron reclasificados asignándoles valores de entre cero y cinco, siendo cero el valor del factor ambiental menos apto y cinco el valor más apto. Se eligió este rango de clasificación debido a que la mayoría de los factores ambientales considerados están previamente clasificados en máximo cuatro valores, y para el caso de temperatura y precipitación el mapa de isotermas e isoyetas está clasificado en seis y cinco rangos respectivamente. Por este motivo se eligió un valor intermedio de cinco valores de reclasificación. Luego se aplicó la herramienta Raster Calculator para multiplicar todos los factores ambientales considerados y obtener un mapa único, en donde se identifican como muy aptas las áreas con mayor valor. Se asignó un valor de cinco a los factores ambientales identificados en la Finca Lava Java, que se presenta como la finca orgánica más exitosa y mejor manejada de la isla. Debido a la importancia del ecosistema de las islas y la vulnerabilidad del mismo, el cultivo orgánico sostenible es el único sistema que puede ser aceptable dentro del Archipiélago. Con base en lo mencionado, las condiciones ambientales bajo las cuales se produce café en la Finca Lava Java se consideraron como las más adecuadas para localizar las zonas aptas para el cultivo orgánico de café. La segunda parte del estudio consistió en obtener un mapa de aptitud del café para las condiciones climáticas actuales y futuras, para esto se utilizó el modelo de predicción EcoCrop. Los datos climáticos actuales se obtuvieron de la base de datos de Worldclim, y

los datos climáticos futuros se obtuvieron de la base de datos del Climate Change Agriculture and Food Security (CGIAR), del modelo CSIRO Mk3.5 para el año 2050. El escenario A1B fue elegido para este estudio, en vista de que en el Archipiélago se impulsan varios proyectos de energías renovables que intentan disminuir la dependencia de un solo tipo de energía. Ésto teniendo en cuenta las características del escenario A1B que se detallan en la sección 3.1.4. Los resultados obtenidos fueron comparados entre sí para determinar coincidencias entre las zonas de aptitud cafetera determinadas mediante la metodología planteada en la primera parte, y las zonas de aptitud estimadas por el modelo EcoCrop. Este análisis se realizó tanto para condiciones actuales como futuras. Es oportuno mencionar que, la metodología que se aplica en este estudio toma en consideración varios factores ambientales; no obstante las predicciones realizadas con EcoCrop, únicamente consideran a la precipitación y temperatura como factores ambientales preponderantes. Las capas temáticas aplicadas en este estudio fueron proporcionadas por el Departamento de Planificación Territorial del Municipio del Cantón Santa Cruz, y por el programa SIG Tierras del MAGAP. De éstas se extrajo la mayor cantidad de información relevante y útil para la zonificación del cultivo de café; es importante mencionar que, algunos de los datos como textura, fertilidad, y profundidad efectiva ya habían sido reclasificados con anterioridad, por lo que no se cuenta con los datos originales con unidades de medición.

3.1.2. Factores Ambientales de las Zonas Aptas para el Café Las zonas aptas para el cultivo de café en la isla se determinaron gracias a la información contenida en varias capas temáticas, en las cuales se hace referencia a los factores ambientales que influyen sobre el cultivo. Las características de éstas capas y las transformaciones que se ejecutaron en las mismas se detallan en ésta sección. La precipitación en la zona de uso agropecuario de la Isla Santa Cruz, se extiende en un rango desde los 200 a los 1,200 mm de lluvia. Para la producción de café en el Ecuador

la literatura indica que: El rango máximo de precipitación debe encontrarse entre los 990 y los 3,000 mm, y el rango mínimo entre 760 y 1,780 mm de lluvia (Cofenac, 2003). Es así que de forma teórica, la producción de café entre los 200 y 760 mm de lluvia no debería ser viable; sin embargo, en la Isla Santa Cruz existen nueve fincas que se ubican en la zona con rango de lluvia entre los 600 y los 800 mm. Entre éstas la Finca Lava Java, cuya producción de café durante la última cosecha fue de 4,545 kg, es decir de 455 kg/ha. Es importante puntualizar que, para el caso específico de la Finca Lava Java ésta depende de la época de lluvia entre enero y abril para el riego del cultivo, ya que el agua entubada y de grietas que llega a las fincas es salobre. En vista de lo antes mencionado se pone en evidencia que, los rangos de precipitación óptimos para el continente no son aplicables en la isla, bien sea para la producción de modo convencional o mediante prácticas orgánicas. El área de la zona agropecuaria que presenta el rango de lluvias entre 600 – 800 mm corresponde a 64.4 km2, el siguiente rango de lluvias que mayor área ocupa dentro de la zona de estudio corresponde a 63.1 km2 y corresponde al rango de precipitaciones entre los 800 – 1,000 mm, aquí se encuentran 26 fincas cafeteras. De acuerdo a la literatura revisada, la temperatura ideal para el cultivo del café en Ecuador se encuentra entre los 18 y los 21 °C (Enríquez, 1993), en la Isla Santa Cruz el valor de temperatura más bajo es de 19 °C. Éste valor de temperatura se encuentra en las zonas de mayor elevación donde se ubican solamente cuatro fincas cafeteras. El mayor número de fincas se ubica en la zona entre los 22 y los 23 °C, esto a pesar de encontrarse fuera del rango de temperatura aconsejado en la literatura, lo que confirma nuevamente que no necesariamente se cumplen las mismas condiciones de producción que en el continente. Más allá, se conoce que localmente la producción de café se realiza bajo sombra de especies de árboles nativos, esto ocasiona que la temperatura a la cual se desarrolla el cultivo disminuya, por lo que es posible que bajo sombra los arbustos de cafeto crezcan entre los 18 y los 21 °C. La elevación es uno de los factores que mayor variabilidad presenta dentro de la literatura, los rangos van desde los 400 a los 2,000 msnm. Un informe realizado por Cofenac (2003) en Ecuador, indica que el rango de elevación para el cultivo de café de

tipo arábica en los agro ecosistemas ecuatorianos está entre los 800 y los 1,200 msnm; sin embargo, en la Isla Santa Cruz el cultivo de café se realiza desde los 156 msnm hasta los 453 msnm. Este rango está muy por debajo de lo que se considera en la literatura, por lo que es posible pensar que la elevación no es un factor determinante para el desarrollo del cultivo de café en la isla. Un ejemplo de esto es el cultivo orgánico de café en la Finca Lava Java que se realiza a los 173 msnm y ha demostrado un nivel productivo importante y de buena calidad. La información edafológica proporcionada por la municipalidad presenta tres zonas de fertilidad. La Finca Lava Java se ubica en la zona más fértil, al igual que la mayoría de fincas de la isla, únicamente una finca se ubica dentro de la zona considerada en el estudio como no fértil. Un suelo es considerado como fértil cuando presenta todas las características y elementos nutritivos para el crecimiento de la planta dentro de un rango aceptable (Garnica, 2010). Es así que el grado de fertilidad del suelo se presenta como un factor ambiental muy relevante, ya que determina la necesidad de uso de fertilizantes adicionales en el suelo, y también el grado de productividad del mismo. Durante una entrevista a la propietaria de la Finca Lava Java se logró conocer que, aún cuando el suelo de la finca se localiza en la zona más fértil, los expertos del MAGAP indican que en general son suelos con deficiencias de nitrógeno (Guerra, 2015). El pH del suelo de la isla es en general ácido, debido a su procedencia volcánica, se presentan únicamente dos valores de 3 y 4. La mayor parte de las fincas se localizan en suelos con pH 4, lo que indica que este factor es determinante para el crecimiento de la planta y la producción. El pH se relaciona directamente con el grado de fertilidad, tal cual lo indica Garnica (2010), la fertilidad resulta de la interacción de un grupo de elementos como nutrientes esenciales, pH y sales. La profundidad efectiva es otro de los factores ambientales considerados en este estudio, y se define como el espacio disponible para que las raíces de una planta penetren sin mayor resistencia (Ibáñez, 2007). La mayoría de las fincas cafeteras se ubican en la zona de profundidad efectiva de grado 2, la Finca Lava Java se encuentra en una zona de profundidad efectiva grado 3. Dentro de la zona de profundidad efectiva de grado 4 no se localiza ninguna finca, muy posiblemente porque éstas zonas son escazas

y muy dispersas, y además se ubican principalmente en la zona de mayor elevación del área de estudio. La textura del suelo representa el contenido de partículas de diversos tamaños, ésta cualidad se relaciona con la cantidad de agua y aire que puede retener el suelo, y la velocidad con la cual el agua atraviesa la capa; la textura se puede clasificar como fina y gruesa (FAO, 2006). De acuerdo a la literatura, la textura del suelo adecuada para el cultivo del café es franca, franco arenosa y franco arcillosa (Columbus y Pulgarín, 2002); sin embargo, no existe información cualitativa de este factor en la isla, únicamente datos cuantitativos. La mayor parte de las fincas se localizan en la zona de mayor valor de textura, muy pocas fincas se localizan en la zona de textura de valor medio y tan sólo una finca en la zona de textura de valor bajo. La taxonomía del suelo se clasifica en varias categorías, en el caso de este estudio se consideró el orden como característica de clasificación. El orden se define como una porción continental extensa que se caracteriza por su macro estructura geológica (Zinck J., 1988). En la zona de estudio se presentan ocho órdenes de suelo, que fueron agrupados en seis categorías, el área que cada uno de estos órdenes abarca se muestra en la Tabla 5. Tabla 5. Distribución de los distintos tipos de suelo, clasificados de acuerdo al orden.

Orden

Área (km2)

Alfisol

44.5

Mollisol/Mollisol+Mollisol

Alfisol + Etinsol/ Mollisol+Etinsol

8.4

Inceptisol+Etinsol

3.7

Inceptisol

41.2

Etinsol

El orden de suelo de tipo Alfisol es el más ampliamente distribuido en la zona de uso agropecuario; sin embargo, la mayoría de fincas cafeteras se localizan en el orden de suelo Mollisol. Los suelos de tipo Alfisol son capaces de suministrar agua a las plantas por periodos prolongados de hasta 6 meses. Son suelos que se han formado bajo una vegetación densa de bosque de tipo caducifolio, pero también bajo pastos y praderas. 57

Son típicos de zonas templadas, pero también pueden presentarse en zonas tropicales y subtropicales; estos suelos son de gran importancia agrícola y ocupan considerables extensiones de terreno (Ibáñez, Gisbert, & Moreno, 2011). Los Etinsoles son suelos jóvenes de formación corta, comúnmente se encuentran en laderas donde por causa de la escorrentía no se genera suelo profundo; sin embargo, son suelos muy fértiles (Ibáñez, et al., 2011). Los Mollisoles son suelos con un horizonte superficial grueso y muy ricos en materia orgánica, por lo que están entre los suelos más productivos del mundo (Ibáñez, et al., 2011). Los suelos de orden Inceptisol se caracterizan por ser suelos muy jóvenes que están empezando a evolucionar, son de aprovechamiento forestal y para ser productivos requieren de encalados y fertilización (Ibáñez, et al., 2011). Los factores ambientales mencionados en ésta sección fueron obtenidos de los mapas que se especifican a continuación.  Mapas Geopedológicos Un mapa geopedológico integra información de geomorfología y edafología; por un lado, la geomorfología se encarga del estudio de la forma de la tierra y los procesos que la generan; por otro, la edafología estudia la composición del suelo y su naturaleza en relación a las plantas y al entorno que lo rodea (CLIRSEN, SENPLADES, MAGAP, 2012). La geopedología busca realizar un levantamiento de los suelos, de forma que se determinen unidades de mapeo para analizar la distribución del suelo en un ecosistema (Zinck J., 2012). Las unidades de un mapa geopedológico se diferencian de un mapa de suelos en que contienen los contornos de las unidades de mapeo, gracias al componente geomorfológico, y además al componente taxonómico proporcionado por las unidades del mapa de pedología (Zinck J.,2012). El mapa geopedológico fue obtenido de la base de datos del Municipio del Cantón Santa Cruz, éste se encuentra delimitado para la zona de uso agropecuario de la isla. Las variables que se incluyen dentro de la unidad espacial de estudio son: Clasificación taxonómica (orden), textura, profundidad efectiva, pH, salinidad y fertilidad. El mapa fue producido por SIGAGRO, que es una división del MAGAP, en el año 2011.

De los atributos de ésta capa se obtuvieron seis mapas que fueron transformados en formato ráster con un tamaño de celda de 10 x 10 m, el tamaño de celda fue probado en varias ocasiones hasta que se obtuvo un nivel de detalle adecuado y adicionalmente un tiempo de procesamiento aceptable.  Mapas Climáticos Para este estudio se consideran las variables climáticas de precipitación y temperatura. Un mapa de isoyetas representa una línea que une los puntos con la misma intensidad promedio de lluvia en una unidad de tiempo determinada, el mismo concepto se aplica para el mapa de isotermas, sólo que este representa la temperatura media. Tanto el mapa de isoyetas como de isotermas fueron proporcionados por el Municipio del Cantón Santa Cruz; sin embargo fueron generados por SIGAGRO en el año 2011. Los mapas de isoyetas e isotermas fueron transformados a formato ráster con un tamaño de celda de 10 x 10, con base en los mismos criterios expuestos para la obtención de los mapas geopedológicos.  Modelo de Elevación Digital Se cuenta con una capa de las curvas de nivel cada 40 metros de altitud, elaborada por The Nature Conservancy y El Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos (CLIRSEN). A ésta capa se aplicó el método de interpolación lineal TIN (Triangle Irregular Network). Un TIN es un método de representación de superficies continuas, que modela el terreno a partir de triángulos irregulares formados a partir de los puntos de muestreo o nodos (Vila y Varga, 2008). Luego se transformó el TIN a formato ráster con un tamaño de celda de 10 x 10 m para obtener un modelo de elevación digital (MDE), que es una representación de las cotas del terreno en un formato de tipo ráster (Vila y Varga, 2008).

3.1.3. Aptitud y Zonificación El model builder es una aplicación del ArcMap que permite crear, editar y administrar modelos (ArcGIS Resource Center , 2012). La ventaja de trabajar con un modelo es que permite seguir un flujo de trabajo, y en el caso de que se deban ajustar parámetros o añadir nuevas funciones no es necesario volver a realizar el proceso desde el inicio sino volver a correr el modelo con las correcciones realizadas. Se utilizó ésta herramienta para crear el modelo que se muestra en la siguiente imagen, a cada capa ráster se le aplicó la herramienta Reclassify de acuerdo a los factores ambientales que influyen en la producción cafetera de la Finca Lava Java, y a las condiciones óptimas encontradas en la literatura. El mapa de zonificación se obtuvo al aplicar la herramienta: Raster Calculator para los factores ambientales considerados en el estudio. El modelo se presenta en la Figura 16.

Figura 16. Modelo de zonificación agroecológica usando Model Builder en ArcMap.

 Herramienta Reclassify Con ésta herramienta es posible reasignar nuevos valores a una capa ráster de acuerdo al criterio del investigador. La reclasificación se realizó con valores de cero a cinco, donde el valor de cinco corresponde a la condición más favorable y el valor de uno para la condición menos favorable, el valor de cero se asignó sólo para el caso en el cual la condición es completamente desfavorable. A todas las condiciones ambientales presentes en la Finca Lava Java se les asignó un valor de cinco en la reclasificación; luego, para el caso de la temperatura se asignó el valor de 4 al rango entre 19 – 21 °C que se establece como óptimo en la literatura. Para la precipitación y elevación se asignó el valor de 4 al rango superior e inferior al que presenta la Finca Lava Java, y el valor de 3 al segundo superior y segundo inferior, y así sucesivamente. Para los demás factores ambientales se asignaron valores descendentes conforme se alejaban del valor óptimo presente en la finca. En la Tabla 6. se detalla la reclasificación de cada uno de los factores ambientales. Tabla 6. Reclasificación de los factores ambientales presentes en la Isla Santa Cruz.

Factor Ambiental

Reclasificación

Observaciones Se otorgó el valor de 5 a la temperatura promedio que se presenta en la Finca Lava Java, y el valor de 4 al rango de temperatura entre 19 y 21 °C. Según la información presentada en la Tabla 3, en estudios realizados en Ecuador este rango de temperatura es el óptimo para

Temperatura

zonas cafeteras del continente. De la Tabla 3 también se puede deducir que la temperatura óptima de crecimiento del café es menor a los 25 °C por lo que al rango entre 24 y 25 °C se le asignó un valor de 1, y al rango de 23 y 24 °C un valor de 2. Al rango de temperatura entre 21 y 22 °C se le asignó un valor de

Factor Ambiental

Reclasificación

Observaciones 3. Se asignó el mayor valor al rango de precipitación promedio de la Finca Lava Java. Para no notar cambios bruscos entre zonas cercanas en el mapa de resultados, se asignó el valor de 4 al

Precipitación

rango de lluvias superior entre 800 y 1000 y también al rango de lluvias inferior entre 400 y 600, al rango de precipitación presente en la finca. El mismo sistema se aplicó al segundo rango superior y segundo rango inferior, por lo que se asignó un valor de 3. El mayor valor se asignó al rango de altura en el cual se encuentra la Finca Lava Java. Con la idea de que zonas aledañas

Elevación

presentan

condiciones

parecidas, se asignó el valor de 4 al rango superior al que presenta la finca y así sucesivamente hasta que a la zona de mayor elevación le corresponde el valor de 1. Los datos originales representan con el valor de 3 a los sitios más fértiles, dentro de estos sitios se incluye la Finca Lava Java, por lo que con la nueva

Fertilidad

reclasificación se asignó el valor de 5 al mayor valor de fertilidad, y desde allí se asignó el valor de 3 al valor de fertilidad medio y de 1 al valor de fertilidad más bajo. Se asignó el valor de 5 al pH más básico,

que está presente en la finca, y el valor de 4 al pH más ácido.

Factor Ambiental

Reclasificación

Observaciones En los datos originales se asignaron los valores de 1- 4 para los sitios de menor a mayor profundidad efectiva. La Finca Lava Java se sitúa en un sitio asignado

Profundidad

con un valor de 3, por lo que en la nueva reclasificación se otorgó el valor de 5. De allí, al valor más alto de profundidad se le asignó el valor de 4, y de forma descendente el valor de 3 y 2 a las clases de profundidad restantes. Al mayor valor de textura se le asignó el mayor valor en la nueva clasificación. De

Textura

allí de forma descendente. En la Finca Lava Java se presenta el mayor valor de textura que es 4. A suelo de tipo Alfisol y Mollisol se asignó el valor de 5, el suelo de orden Alfisol está presente en la Finca Lava Java y el suelo de tipo Mollisol se caracteriza por ser uno de los suelos de mayor productividad en el mundo.

Taxonomía Suelo

Tomando en cuenta lo antes dicho al suelo de orden Mollisol + Etinsol se le asignó un valor de 4 y al suelo de tipo Alfisol + Etinsol un valor de 3. Al orden Etinsol se le otorgó el valor de 2 y al suelo Inceptisol + Etinsol de 1. Al tipo de suelo Inceptisol que son suelos muy jóvenes para aprovechamiento forestal se le asignó el valor de 0.

Los mapas de reclasificación de las variables ambientales consideradas en este estudio se muestran en los mapas de las Figuras 17 a la 20. A partir de los mapas de reclasificación de las variables ambientales se obtuvo el mapa final de zonificación agrícola.

Figura 17. Mapa de reclasificaciรณn de temperatura y precipitaciรณn.

Figura 18. Mapa de reclasificaciรณn de orden de suelo y textura.

Figura 19. Mapa de reclasificaciรณn de fertilidad y elevaciรณn.

Figura 20. Mapa de reclasificaciรณn de profundidad efectiva y pH.

3.1.4. Aplicación de EcoCrop para la Predicción de Zonas de Aptitud Para predecir las zonas de aptitud actuales y el desplazamiento a futuro de la zonas de cultivo de café en la Isla Santa Cruz, se utilizó el modelo EcoCrop que es un Modelo de Nicho Ecológico (MNE) muy usado y relativamente sencillo de aplicar. Los MNE son algoritmos que permiten identificar las áreas que cumplen con ciertas características, en el caso del modelo EcoCrop se usan los rangos óptimos máximos y mínimos para definir qué zonas cumplen con las características apropiadas. El modelo EcoCrop es un complemento del software de acceso libre DIVA-GIS, y trabaja con base en 11 parámetros de crecimiento del cultivo (CIAT , 2012): 

Número mínimo de días de la estación de crecimiento.



Número máximo de días de la estación de crecimiento.



Temperatura a la cuál el cultivo deja de crecer.



Temperatura mínima absoluta a la cual el cultivo tiene un crecimiento mínimo.



Temperatura óptima mínima del cultivo.



Temperatura óptima máxima del cultivo.



Temperatura máxima absoluta a la cual el cultivo tiene un crecimiento mínimo.



Cantidad mínima absoluta de lluvia a la cual el cultivo crece.



Cantidad mínima óptima de lluvia a la cual el cultivo crece.



Cantidad máxima óptima de lluvia a la cual el cultivo crece.



Cantidad máxima absoluta de lluvia a la cual el cultivo crece.

Los rangos óptimos que usa EcoCrop para el cultivo de café de tipo arábica se presentan en la Figura 21.

Figura 21. Parámetros de predicción estándar para el cultivo del café en EcoCrop.

El modelo EcoCrop usa la base de datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO), la cual especifica los requerimientos de los cultivos (CIAT, 2012). Para algunos parámetros como temperatura mínima y máxima se conservaron los valores considerados en la base de datos del modelo; sin embargo, para ajustar el modelo a las condiciones locales se modificaron algunos de los valores de las variables, principalmente porque el rango de temperatura en la zona de estudio se encuentra entre los 19 y los 25 °C y la precipitación entre 200 y 1,200 mm de lluvia. Adicionalmente, en este estudio se asume que las condiciones de temperatura y precipitación de la de la Finca Lava Java son las óptimas. Con esto se asignó como temperatura óptima mínima y máxima los valores de +/- 1°C al rango de temperatura de la Finca Lava Java que es de 22 y 23°C. De la misma forma se realizó con la precipitación óptima mínima y máxima, con lo que se asignó un valor de +/- 100 mm de lluvia al rango de precipitación de la Finca Lava Java entre 600-800 mm de lluvia. La precipitación mínima y máxima también se modificó con los valores mínimos y máximos que se presentan en la zona de estudio, estos son 200 y 1,200 mm de lluvia. Los nuevos parámetros asignados al modelo se pueden observar en la Figura 22.

Figura 22. Parámetros de predicción modificados para el cultivo de café en EcoCrop.

Para la aplicación del modelo EcoCrop se utilizó una base de datos climáticos actuales accesibles desde el Global Climate Data del sitio web de DIVA-GIS, debido a que la zona de estudio no es grande se decidió utilizar un tamaño de pixel de 2.5 minutos. La base de datos del Worlclim es valiosa debido a su fina (10’) y muy fina resolución espacial (30’’) (Kriticos, et al., 2012). La base incluye las 19 variables de Bioclim centrales derivadas de los promedios mensuales de las temperaturas y precipitaciones mínimas y máximas (Busby, 1991). Éstas variables al parecer satisfacen los modelos de regresión para la distribución de la mayoría de las especies (Busby, 1991). El periodo de tiempo nominal que utiliza el set de datos de Worldclim corresponde a 1950-2000 (Hijmans, Cameron, Parra, Jones y Jarvis, 2005), por lo que es adecuado utilizar estos datos para predecir las zonas aptas para el cultivo de café en la actualidad. Los datos climáticos para el año 2050 fueron descargados de la base de datos accesible en la página del Climate Change, Agriculture and Food Security (CCAFS). Se utilizó el Delta Method IPCC AR4 con base al escenario A1B, de aquí se accedió a una base de 68

datos de 189 archivos de los cuales se eligieron los archivos de temperatura mínima, temperatura máxima y precipitación del modelo CSIRO Mk3.5. El escenario de cambio climático A1, elegido para la predicción futura, describe un mundo de crecimiento económico acelerado en el cual la población mundial alcanza el mayor número a mediados de siglo y luego disminuye; también se caracteriza por la rápida aparición de tecnología altamente eficiente. En cuanto a la fuente energética de la tecnología, el escenario A1 se divide en tres grupos del cual se eligió el grupo B, éste asume un equilibrio entre todas las fuentes, lo que se refiere a la no dependencia excesiva de un solo tipo de energía. El modelo climático CSIRO fue desarrollado por el Centro Australiano de Investigación del Clima en el año 2010, la estructura del modelo se basa en un modelo espectral AGCM y un modelo oceánico OGCM (Gordon, et al., 2010 ). El modelo climático CSIRO está catalogado como uno de los doce modelos con mejor desempeño en términos de: Capacidad para simular varios aspectos de los procesos hidrológicos regionales, en respuesta a la temperatura del océano y la superficie, y capacidad para simular las fuerzas en el límite entre el océano y el hielo (Law, et al., 1996). Este modelo también se presenta como uno de los cuatro modelos que mejor simula los valores globales presentes de temperatura del aire, presión del nivel del mar, y precipitación (Smith, 2007). Más allá, la eficacia y validez del modelo se sustenta en el número de publicaciones que se basan en el mismo, aproximadamente 200 desde 1981 hasta el 2007 (Smith, 2007).

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Ésta sección se divide en dos partes, la primera de ellas presenta los resultados obtenidos, y la segunda presenta la discusión y análisis de los mismos.

4.1. RESULTADOS Se utilizó la herramienta Raster Calculator para multiplicar todas las capas ráster de los factores ambientales reclasificados. El resultado final fue un mapa en formato ráster con un tamaño de celda de 10 x 10 m, en el cual se presentan los sitios de mayor y menor aptitud para el cultivo de café en la zona de uso agropecuario de la Isla Santa Cruz. La Figura 23 presenta el mapa de zonificación agroecológica obtenido en este estudio, al aplicar la metodología propuesta. Claramente se pueden observar en tono morado y lila las zonas adecuadas para el cultivo de café, que se ubican principalmente en la parte sur este y sur oeste de la zona de uso agropecuario. La zona de color verde oscuro, que ocupa una gran parte de la zona central del área de estudio, es menos apta para el cultivo de café. También se pueden notar zonas de color verde claro que se distribuyen al azar por toda el área del estudio, éstas zonas pueden calificarse como marginales y poco aptas, y los pequeños parches de color verde – amarillo distribuidos de forma indistinta, se pueden calificar como de mediana aptitud.

Figura 23. Mapa de Zonificación Agroecológica del café en la Isla Santa Cruz.

En el mapa de la Figura 23 no se observan zonas no aptas, debido a que la información con la cual se cuenta no fue suficiente para afirmar la falta de aptitud en el área. Principalmente, se carece de información acerca de contenido de nutrientes y del rendimiento de los cultivos que se ubican en las distintas fincas. Adicionalmente, las fincas se ubican tanto en áreas de aptitud excelente como en zonas menos aptas, este también es uno de los motivos por los cuales no se presenta en el mapa de resultados una clasificación de no aptas. Es importante notar en el mapa que las zonas de menor aptitud se distribuyen de forma más continua en el territorio, este no es el caso de las zonas de Excelente aptitud, donde se ven franjas grandes de zonas menos aptas que atraviesan el terreno. De igual forma es importante notar que, en la zona norte no se localiza ningún parche de terreno calificado como de Excelente aptitud; no obstante, en secciones siguientes se muestra que es posible encontrar fincas productoras de café en éstas zonas.

Los mapas de aptitud obtenidos mediante el modelo de predicción EcoCrop, usando la base de datos de clima actual y futura se muestran a continuación. En la Figura 24 se puede observar que dentro del área de estudio hay áreas identificadas como Excelentes y Muy Aptas, las zonas Excelentes se distribuyen de forma continua en el centro y norte del área de uso agropecuario. Tal como se ve en la figura casi toda el área se aproxima más a una calificación de aptitud Excelente, las zonas Muy Aptas son dos y se ubican fuera del área de uso agropecuario como tal. Se observa claramente que, a diferencia del mapa presentado en la Figura 23 las distintas zonas de aptitud no se traslapan entre sí y tienen una forma definida y continua, que se debe a la resolución de los datos climáticos usados para la predicción.

Figura 24. Predicción actual de las zonas aptas para el cultivo del café en EcoCrop.

En el caso del mapa de la Figura 25, la predicción para el año 2050 muestra que la aptitud del cultivo de café en la zona central se aleja de la calificación Excelente. Las zonas Excelentes, de color morado, se localizan en el extremo noroeste y noreste, en el

centro norte se ubican dos áreas continuas con el menor grado de aptitud, verde oscuro, en su mayoría éstas áreas se encuentran fuera de la zona de uso agropecuario. A diferencia de la predicción actual, en el año 2050 en el sur de la zona de estudio la aptitud se acerca más a la calificación de Excelente.

Figura 25. Predicción futura de las zonas aptas para el cultivo del café en EcoCrop.

Los resultados muestran notables diferencias, en especial entre el mapa de zonificación de la Figura 23 y el mapa de predicción actual de la Figura 24. El mapa de zonificación muestra una distribución menos continua de las zonas de aptitud para el cultivo de café, se observa que zonas Menos Aptas se localizan al azar dentro de la zona de estudio y no se concentran de forma tan marcada como en el caso del mapa de predicción actual.

4.2. DISCUSIÓN Ésta sección se divide en dos partes, en la primera se analizan los resultados de la zonificación, y en la segunda los resultados obtenidos con EcoCrop para la predicción actual y futura; adicionalmente en esta sección, se comparan los resultados de EcoCrop con los de la metodología de zonificación propuesta en este documento.

4.2.1. Zonificación del Cultivo del Café Para determinar el área que corresponde a las zonas aptas y no aptas para el café, se clasificaron los resultados del mapa de zonificación en cinco categorías. La clasificación se realizó de acuerdo al método de clasificación de rupturas naturales (jenks), que se basa en las agrupaciones naturales propias de los datos, que congregan de mejor manera los valores similares y maximizan las diferencias entre los mismos (ESRI, 2015). Se consideraron adecuadas cinco clases debido a que es también el número de clases que usa el modelo EcoCrop en su clasificación, en la Tabla 7. se muestran las clases con sus respectivas áreas. Tabla 7. Superficie en km2 para cada una de las zonas de aptitud obtenidas.

Aptitud

Área (km2)

No Apto

50.45

Marginal

13.78

Apto

11.82

Muy Apto

34.47

Excelente

28.27

El área no apta y marginal para el cultivo del café es de 64.23 km2, que representa el 46.3% del área total de uso agropecuario. El motivo por el cual la zona no apta para el cultivo del café orgánico es tan extensa, se debe al hecho de que la estructura del suelo de una gran parte de la zona agropecuaria corresponde al tipo Inceptisol, que se extiende a un área de 41.2 km2 y representa el 30% del área total. El orden de suelo Inceptisol corresponde a un suelo joven que requiere de fertilizantes para ser productivo, por este motivo fue reclasificado con un valor de cero, y al aplicar la

herramienta Raster Calculator cada celda dentro de esa zona de estudio recibió como valor de salida un valor nulo. La hipótesis de este estudio plantea que el 50% del área de uso agropecuario es excelente o muy apta para el cultivo del café, los resultados muestran que las zonas calificadas como Aptas, Muy Aptas y Excelentes representan el 53.7% del área de estudio, es decir 74.56 km2, lo que permite afirmar la hipótesis como verdadera. Las fincas cafeteras se ubican de forma indistinta en el mapa de zonificación. En la Figura 26 se presenta la distribución de las fincas de la isla en el mapa de zonificación obtenido.

Figura 26. Ubicación de las fincas cafeteras y Lava Java en el mapa de zonificación.

De la imagen superior es posible identificar que 12 de las 36 fincas en consideración, se encuentran ubicadas en la zona No Apta y Marginal para el cultivo orgánico de café de

tipo arábica, las 24 fincas restantes se encuentran ubicadas en la zona Apta, Muy Apta y Excelente. Los resultados no necesariamente indican que no es posible el cultivo del café en las fincas ubicadas en zonas No Aptas, ya que si las fincas existen es porque están en la capacidad de producir; no obstante, es posible que no estén en la capacidad de producir café orgánico de acuerdo a las consideraciones planteadas en este estudio, y que para el manejo del suelo requieran de la aplicación de fertilizantes. Los resultados del mapa de zonificación también indican que las zonas Excelentes y Muy Aptas para el cultivo del café orgánico se localizan de forma dispersa en la zona de estudio. Las zonas Aptas en el mapa se distribuyen en todos los rangos de elevación, entre 40-640 msnm, lo que demuestra que la elevación no es un factor del cual la producción de café depende de forma estricta, pero la elevación juega un papel importante sobre las características físicas del grano. Es así que el café de altura muestra un grano de color verde gris azulado, mientras que el café de tierras bajas posee un grano de color verde pálido menos denso (Santoyo, Díaz, Escarilla y Robledo, 1996). La mayoría de fincas cafeteras buscan ubicarse en zonas un poco más altas dentro del rango de elevación posible, 24 fincas se ubican en rangos entre los 200 – 430 msnm pero la capacidad de producir café orgánico y de buena calidad no está relacionada con esto ya que la Finca Lava Java se ubica a 176 msnm. Son factores ambientales como orden de suelo, fertilidad, textura y sombra los que parecen hacer la diferencia entre el cultivo de café convencional y de tipo orgánico en la isla. Como ya se ha mencionado, los rangos de precipitación y temperatura de la isla no son adecuados para el cultivo de café según la literatura. Sin embargo, al parecer se presentan factores adicionales que actúan como agentes de regulación del clima, uno de ellos es la sombra de especies forestales que generan un microclima fresco con suficiente humedad (Pérez y Suárez, 2011). El técnico local del MAGAP en la Isla Santa Cruz, también asegura que la isla presenta condiciones físicas y bióticas muy especiales que generan un amplia variedad de microclimas que se cree favorecen ciertos cultivos (Vásquez, 2015). Ésta variedad de microclimas son ciertamente fenómenos locales que no pueden ser detectados en los mapas de precipitación y temperatura, pero pueden ser el motivo por el cual es posible producir café aunque no se cumpla con los estándares típicos establecidos. El crecimiento de café bajo sombra de especies arbóreas, también

contribuye a la mejora de las propiedades físicas y químicas del suelo, protección contra la erosión, aumento de la biodiversidad y aumento de la calidad ambiental (Pérez y Suárez, 2011). Los resultados obtenidos en el mapa son válidos para los agricultores locales en cuanto existan ventajas productivas y comerciales. Es importante considerar el rendimiento del cultivo por hectárea, que es una de las principales preocupaciones para los agricultores debido a la necesidad de obtener ingresos económicos que permitan su subsistencia. De acuerdo a la información proporcionada por la propietaria de la finca, durante la última cosecha se generaron 2.82 quintales de café tostado por hectárea. Según información del estudio de Columbus y Pulgarín (2002), el rendimiento por hectárea del café tipo arábica en Ecuador está entre 4-5 quintales por hectárea, esto mediante el cultivo convencional. De manera complementaria el MAGAP indica que el promedio de productividad cafetera en el Ecuador es de 4.81 quintales por hectárea (Secretaría de Agricultura , 2012). La producción de café por hectárea en la finca Lava Java es un 41% menor que el promedio a nivel nacional, pero se debe considerar que es un cultivo 100% orgánico. Se conoce que el rendimiento de un cultivo orgánico de café es por lo general un 70% más bajo que un cultivo convencional; sin embargo, la principal ventaja es que no usa fertilizantes, por lo que se evita la aplicación de 281 kg de químicos por hectárea (Fireside, 2014). Con la información expuesta se puede decir que, la Finca Lava Java produce de manera eficiente café orgánico de buena calidad aprovechando los recursos limitados de la isla, y bajo condiciones ambientales no convencionales que difieren en varios aspectos a las establecidas en la literatura. En cuanto a las ventajas comerciales, la demanda de café orgánico ha aumentado entre un 14-20% durante los últimos años, con un precio promedio aproximado de $15 dólares por quintal (Columbus y Pulgarín, 2002). En el Ecuador, 475 gramos de café orgánico tostado y molido se venden en un precio promedio de $ 10-13 dólares, y el café de producción convencional se vende a partir de los $6 dólares por 500 gramos. Ésta diferencia de precios se debe a que los costos totales de producción de una finca orgánica son hasta un 28% superiores que los costos de una finca convencional (Ospina,

Duque y Farfán, 2003). Los costos más elevados de producción de café orgánico se traducen en mayores precios de venta del producto al consumidor, con el objetivo de que el negocio sea rentable. A pesar de los mayores costos de producción, la gran ventaja de los cultivos de tipo orgánico es que permiten mayor sostenibilidad del cultivo en el tiempo y por tanto fomentan el desarrollo ambiental, social y económico (Tudela, 2007). El mapa de zonificación muestra que 74.56 km2 de terreno son Aptos, Muy Aptos y Excelentes para el cultivo de café; asumiendo un manejo del cultivo igual al de la Finca Lava Java, sería posible producir 21,025.9 quintales de café tostado al año, esto considerando la tasa de producción de la Finca Lava Java, lo que se traduciría a una ganancia potencial aproximada de USD 24 billones. Una evaluación más completa de las zonas aptas para el cultivo de café en la isla debe incluir el estudio acerca de la forma y tasa de producción de café en cada una de las fincas, para efectos comparativos con la producción de la Finca Lava Java, y si es el caso para la modificación de las condiciones establecidas en este estudio y posterior ajuste del mapa de zonificación a la realidad local. Además, con base en los resultados obtenidos debe estudiarse más a fondo las fincas que se ubican dentro de zonas aptas, para incentivar el cultivo orgánico y protección de especies endémicas. Los factores ambientales que se usaron en este estudio dependieron de la información contenida en las capas proporcionadas por la Municipalidad, los datos de éstas capas requieren ser actualizados y completados; por ejemplo, con datos acerca de la especies forestales y nutrientes presentes en el suelo. De igual manera se requiere de datos más precisos de precipitación y temperatura, para realizar un análisis de la influencia de los factores climáticos en el cultivo, específicamente del efecto de la sombra de las especies forestales endémicas sobre la temperatura y disponibilidad de agua.

4.2.2. Predicciones del Modelo EcoCrop Los resultados de EcoCrop son generales, pero permiten describir la tendencia de aptitud en el área de estudio (Leal, 2011). Los resultados muestran que toda la zona agropecuaria de la isla es apta para el cultivo, ésto tanto en el modelo actual como en el modelo a futuro. Estos resultados generales permiten a los agricultores de la isla considerar proyectos de producción de café orgánico de aplicación inmediata o a largo plazo debido a que existen buenos pronósticos de la aptitud del suelo de la isla.

 Predicción Actual Según las predicciones actuales del modelo EcoCrop toda el área agropecuaria de la Isla Santa Cruz, es apta para el cultivo del café; lo que indica que las áreas determinadas en el mapa de zonificación coinciden con estos resultados. El hecho de que toda el área de estudio sea apta para el cultivo se debe a que el modelo EcoCrop sólo considera dos variables para la predicción, las mismas que fueron ajustadas a las condiciones específicas de la isla. Al haber modificado las variables precipitación y temperatura en el modelo, se consiguió incluir a las zonas que en la realidad se conocen como aptas, caso contrario el modelo habría indicado que toda el área de uso agropecuario no es apta para el cultivo de café. El rango de temperatura en la zona de estudio, entre 19-25 °C, es estrecho y los valores extremos del rango son muy cercanos a los valores de temperatura óptimos que fueron establecidos como parámetros, esto califica a toda la zona de estudio como Muy Apta y Excelente para el cultivo de café. Los resultados obtenidos también se deben a la resolución de los datos climáticos usados en el modelo EcoCrop, de 4.6 x 4.6 km (2.5 minutos), y que fue la resolución más baja de datos encontrada para el modelo y escenario adoptados; ésta resolución comparada con la resolución de los mapas ráster usados para el mapa de zonificación, 10 x 10 m, es muy baja y no permite obtener resultados detallados de la zona de estudio; sin embargo, los resultados obtenidos son una guía válida.

El mapa de zonificación obtenido en este documento considera variables adicionales además de la temperatura y la precipitación, por lo que es más cercano a la realidad local. El modelo EcoCrop evalúa las condiciones mensuales de temperatura y precipitación de una base de datos de 50 años, y determina si se presentan las condiciones adecuadas para un cultivo de acuerdo a la interacción de las variables climáticas (Jarvis, Zapata, Laderach y Lau, 2010). Comparar de forma detallada ambos resultados no es posible, debido a que no se consideran las mismas variables; sin embargo, ambos resultados demuestran que dentro de las condiciones especiales de la isla es posible la producción de café, en el mayor porcentaje del área de uso agropecuario. De acuerdo a lo antes mencionado la hipótesis planteada en este estudio, también se cumple para la predicción del modelo EcoCrop actual. Es posible obtener una mejor comparación de resultados, si para la generación del mapa de zonificación se utilizaran datos de precipitación y temperatura más específicos, con los cuales se puedan generar mejores estadísticas del clima actual de la zona de estudio; actualmente se cuenta con datos de una única estación meteorológica y para un solo año de monitoreo.  Predicción Futura En lo que respecta a la predicción futura para el año 2050, se observa que toda la zona agropecuaria será apta para el cultivo de café, esto quiere decir que en la zona de estudio se presentarán en su mayoría temperaturas óptimas entre los 21-24 °C, que para este caso representan la temperatura óptima mínima y máxima usadas en el modelo. Sin embargo, en comparación al modelo de predicción actual, el modelo de predicción futuro muestra que las zonas calificadas como Excelentes para el cultivo disminuyen su área y se acercan a la clasificación de Muy Aptas, pero algunas zonas al sur calificadas en el modelo actual como Muy Aptas aumentan su cercanía a la zona calificada como Excelente, esto puede deberse a que en las zonas más cálidas ubicadas al sur se presentará una posible disminución de temperatura que se ajusta mejor al rango óptimo de temperatura elegido en el modelo. De acuerdo a la influencia que ejercen la temperatura y precipitación en el cultivo de café, es posible indicar que la aptitud del suelo para la producción de café se mantendrá

a lo largo de los próximos 30 años. Sin embargo, esto no asegura que un ligero cambio en la temperatura no vaya a afectar a las especies endémicas y nativas de la isla, que actualmente hacen parte de las condiciones exitosas bajo las cuales se produce el café orgánico. El cambio climático no sólo representa una nueva y distinta amenaza para la vida de las islas, sino que también puede amplificar las amenazas a las cuales las especies nativas y endémicas de las islas se enfrentan (Conservación Internacional, Parque Nacional Galápagos, WWF, MAE, 2011). Las predicciones indican que en las Islas Galápagos se presentará un aumento de 2 °C en la temperatura promedio, y un aumento de la precipitación similar a los años en los cuales se presenta el fenómeno del Niño (Conservación Internacional, Parque Nacional Galápagos, WWF, MAE, 2011). El aumento de la precipitación puede ser un factor favorable para el cultivo, ya que la cantidad de precipitación actual en la isla es baja, pero un aumento en la temperatura podría ser poco favorable si las especies nativas, que proveen sombra a los cafetos y actúan como reguladores del clima, desaparecen. Para asegurar la producción orgánica de café y la protección de las especies endémicas de la isla, es necesario que se lleven a cabo estudios complementarios, que evalúen la adaptabilidad de las especies nativas y endémicas de la isla frente al cambio climático. Los resultados del modelo de predicción futuro permiten interpretar de modo general que, al contrario de lo que se espera para otras zonas de cultivo del café en el mundo, en el caso de la Isla Santa Cruz las zonas aptas para el cultivo se van a mantener. Esto influenciado por el hecho de que las condiciones actuales bajo las cuales crece el café no se ajustan estrechamente a los parámetros establecidos por la literatura, lo que puede a futuro presentarse como una ventaja competitiva dentro del mercado. Los pronósticos para el año 2080 en Ecuador continental indican que la productividad del cultivo de café disminuirá en un 20% (Ortiz, 2012), lo que puede ser una oportunidad para los agricultores de la isla a futuro si las predicciones de este estudio se cumplen. Los resultados obtenidos con el modelo EcoCrop, tanto para la predicción actual y futura, pueden ser mejorados si se toman en cuenta datos climáticos con mayor resolución como por ejemplo 30 segundos. Adicionalmente, es posible que se realice un análisis utilizando varios modelos climáticos y probando con los distintos escenarios de cambio

climático. Esto permitiría comparar los distintos resultados entre sí y también con el mapa de zonificación, de forma que el resultado final permita modelar de forma efectiva la evolución de la aptitud climática del café en el futuro. Modelar la evolución de la aptitud climática del cultivo de café fue uno de los objetivos planteados en este estudio; de forma general este objetivo se cumplió con la metodología establecida, ya que para el año 2050 es posible notar que algunas zonas menos aptas para el cultivo del café en la actualidad pueden a futuro ser más aptas y viceversa. Sin embargo, la baja resolución de los datos usados y la poca cantidad de variables incluidas en el análisis del modelo EcoCrop, impiden que se pueda realizar un análisis más específico; por ejemplo, no es posible determinar la influencia de la cobertura vegetal sobre los cultivos siendo para este caso una de las variables que parece ejercer gran influencia en el clima que rodea los arbustos.

5. CONCLUSIONES Los resultados del mapa de zonificación muestran que las zonas aptas para el cultivo del café abarcan un área aproximada de 74.56 km2, lo que representa el 53.7% del territorio agropecuario de la isla. Las condiciones ambientales bajo las cuales el café se desarrolla en la isla son muy diferentes a las condiciones establecidas por la literatura; es así que, el café orgánico se desarrolla bajo temperaturas de 22 °C y 23 °C, bajo regímenes de lluvia de 600 y 800 mm, y en zonas bajas. Esto podría interpretarse como que los factores ambientales tales como clima y elevación no determinan el desarrollo del cultivo en la isla. Sin embargo, se debe investigar más a fondo la influencia de estos factores sobre el cultivo de café, no solamente en su desarrollo sino también en la calidad del grano. El 46.3 % del territorio se califica como No Apto debido al orden de suelo Inceptisol que predomina en el área. Éste suelo es poco fértil y requiere de fertilizantes para ser productivo, por lo que la posibilidad de producir café orgánico bajo éstas condiciones se reduce; sin embargo, el hecho de que existen cultivos de café ubicados en el orden de suelo antes mencionado indica que es posible el cultivo de café convencional en ésta zona. No obstante, se pone en riesgo el ecosistema sensible de la isla, la calidad de las fuentes de agua subterráneas y la calidad del suelo, por lo que se hace énfasis en la producción orgánica de café en la Isla Santa Cruz. El mapa de predicción actual y futuro del modelo EcoCrop indica que toda la zona de estudio es apta para el cultivo del café. Se presentan leves diferencias entre los resultados de ambos modelos, por lo que de forma general se puede indicar que el cultivo convencional de café se puede realizar en toda la isla, y que a futuro no se presentan desplazamientos significativos de las zonas aptas. No obstante, se debe 83

considerar que el ecosistema de las islas es altamente sensible y requiere de medidas sustentables que aseguren la protección del ambiente, es por esto que la identificación de las zonas aptas para el cultivo bajo producción orgánica es tan importante. Los datos usados en el modelo EcoCrop aplicado en este estudio no tienen la resolución suficiente para producir resultados en detalle de la aptitud del cultivo del café en el área de estudio, por lo que un estudio adicional con datos de mejor resolución permitiría encontrar zonas de aptitud con una mejor distribución dentro del área de estudio. El análisis de los resultados tiende a mostrar que los factores ambientales predominantes son la textura del suelo, la profundidad efectiva, el pH y el orden del suelo. Bajo la influencia de éstas variables la Finca Lava Java ha logrado producir durante los últimos ocho años café orgánico de excelente calidad, con una tasa aproximada de 282 kg de café tostado y molido por hectárea, ésta tasa de producción está dentro de la productividad típica de las fincas orgánicas que por lo general producen un 70% menos que una finca de tipo convencional. La limitación de agua dulce en la isla no representa una restricción para la productividad de los cultivos. Por lo que es posible producir de forma exitosa únicamente con la recolección de agua lluvia, aunque los rangos de precipitación se encuentran por debajo de lo aconsejable en la literatura, durante los meses entre enero y abril. Sin embargo, aunque la falta de agua dulce en la isla no restringe la producción de café, no se conocen los efectos que ésta característica ejerce sobre la calidad del grano. Más allá, no se conocen los efectos de la sombra de especies forestales en la regulación de la temperatura, captación y retención de humedad; pero, el éxito de la producción de café orgánico en la Finca Lava Java sugiere que existe todo un sistema de regulación del clima que beneficia al cultivo de café, a pesar de las condiciones especiales que se presentan en el área de estudio. Los métodos agrícolas convencionales en la isla deben cambiar a cultivos de tipo orgánico, debido a la fragilidad del ecosistema y a su gran diversidad de especies de flora y fauna. El cultivo de café es una opción viable para generar un producto de calidad de exportación hacia el continente, con esto se disminuye en cierta manera la dependencia interna de los productos traídos desde el Ecuador continental, se crea

conciencia acerca de la importancia del cuidado de las especies nativas y endémicas de éste patrimonio natural, y se controlan las especies invasoras. Más allá, en base a los resultados del modelo EcoCrop se puede interpretar que de forma general la aptitud de la zona agropecuaria de la isla para la producción de café no va a disminuir para el año 2050 considerando el modelo de cambio climático CSIRO Mk3.5 y el escenario A1B, lo que representa una motivación para los agricultores locales para cambiar a sistemas de cultivo de café orgánico. Considerando el porcentaje del área que es apta para el cultivo de café y que fue identificada en el mapa de zonificación de este estudio, es posible deducir que con el crecimiento del mercado de productos orgánicos y los costos del café molido se pueden obtener ganancias significativas con la producción de café orgánico en la isla, además que representa una oportunidad para fortalecer la generación de ingresos económicos en la población local. El apoyo de las autoridades a los agricultores es indispensable para pasar de un modelo de agricultura convencional a un modelo orgánico sostenible.

6. RECOMENDACIONES Los resultados de este estudio sirven como una guía inicial para los agricultores locales; sin embargo se debe resaltar que este es el primer estudio de este tipo, por lo que hay varias consideraciones que deben tomarse en cuenta para mejorar a futuro los resultados, y ajustarlos de mejor manera a la realidad local. Para iniciar se recomienda que los técnicos locales obtengan información detallada de las condiciones bajo las cuales se produce en cada una de las fincas cafeteras. Por ejemplo se requiere más detalle acerca de: Rendimiento productivo anual, uso de fertilizantes, especies nativas, microclimas, recursos hídricos. En el levantamiento de información se recomienda poner mayor énfasis en las fincas que se ubican en las zonas de aptitud Excelentes del mapa de zonificación, ya que posiblemente éstas fincas puedan pasar fácilmente a un sistema de producción orgánica. Durante el levantamiento de información en las fincas es de vital importancia tomar en cuenta la forma de producción de aquellas que se ubican en suelos de tipo Inceptisol. Es posible que dentro de éstas fincas se utilicen diversos tipos de fertilizantes químicos, por lo que la autoridad local puede tomar medidas pertinentes en cuanto al uso de fertilizantes; y adicionalmente, analizar junto con el propietario de la finca la posibilidad de realizar adecuaciones al sistema de cultivo. Todo esto en favor de preservar el ecosistema local. Se recomienda que junto con el levantamiento de información en cada una de las fincas, también se realice un análisis de calidad del grano de café en cada una de ellas. Un estudio comparativo de los distintos granos de café que se producen en la isla, permitirá definir más a fondo cuales variables ambientales ejercen la mayor influencia durante la 86

producción, y definir las características del grano de café que mejor se adaptan al ecosistema de la isla. Se recomienda mejorar el monitoreo de las variables climáticas en la isla, mediante la instalación de estaciones meteorológicas en puntos estratégicos que recopilen datos de forma continua, de manera que se puedan generar mapas temáticos más precisos de la distribución de temperatura y precipitación en la Isla Santa Cruz. Adicionalmente, se aconseja ubicar pequeñas estaciones meteorológicas en algunas fincas, para monitorear la influencia de especies forestales en la creación de microclimas que favorecen el crecimiento del café. Los cultivos agrícolas que se encuentran en la zona agropecuaria son ahora parte del ecosistema de la isla, por lo que junto con las especies nativas y endémicas forman un sistema integral donde cada uno ejerce influencia sobre el otro. El cambio climático si bien podría afectar directamente a una sola especie, también ejercería influencia en el conjunto de relaciones entre varias especies. Es por ésta razón que es necesario estudiar los efectos del cambio climático en las especies forestales nativas y endémicas de la isla, que benefician la producción orgánica de café bajo sombra. Además del cultivo de café existen otros cultivos que se han adaptado de forma exitosa a las condiciones de la isla. Se sugiere que se realicen estudios de zonificación aplicados a otros cultivos y se comparen los resultados, ésto con el fin de planificar de forma ordenada y técnica el desarrollo agrícola sustentable de la Isla Santa Cruz.

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