Atlas Agroclimático de la XV Región de Arica y Parinacota, Chile by INIA

Zonificaci贸n Agroclim谩tica Regi贸n de Arica y Parinacota Chile

Gobierno Regional de Arica y Parinacota Instituto de Investigaciones Agropecuarias

Atlas de zonificaci贸n agroclim谩tica de la Regi贸n de Arica y Parinacota

Gobierno Regional de Arica y Parinacota Instituto de Investigaciones Agropecuarias

El presente atlas fue desarrollado en el marco del Proyecto “PLATAFORMA DE ZONIFICACIÓN AGROMETEOROLÓGICA PARA APTITUD DE CULTIVOS Y GESTIÓN DE RIEGO EN LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA” código BIP 30170072-0, ejecutado por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA, entre los años 2014 y 2015.

Editores: Gustavo Chacón Cruz Luis Morales Salinas Cristián Escobar Avaria Felipe Morales Campaña

Autores Gustavo Chacón Cruz, INIA Ingeniero Informático Luis Felipe Román Osorio, INIA Ingeniero Agrónomo Luis Morales Salinas, Universidad de Chile, Físico, PhD. Cristián Escobar Avaria, Universidad de Chile, Ingeniero Agrónomo, MSc, Felipe Morales Campaña, Universidad de Chile, Geógrafo, Universidad de Chile Director Responsable: Gustavo Chacón Cruz Equipo del proyecto Luis Felipe Román Osorio Eduardo Fernández Ortiz Claudio Pérez Castillo Rubén Ruiz Muñoz Cita bibliográfica correcta: ISSN: Este atlas estará disponible también en www.inia.cl/zonificacion

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AGRADECIMIENTOS Los editores agradecen al Gobierno Regional de Arica y Parinacota por darnos la oportunidad de aportar en el desarrollo agrícola de la región. Este atlas es parte de un proyecto financiado por el programa de Fomento a la Innovación y la Competitividad (FIC) del Gobierno Regional de Arica y Parinacota identificado con el código BIP 30170072-0. También agradecemos la colaboración y disposición de los profesionales del Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA y del Laboratorio de Investigación en Ciencias Ambientales (LARES) de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la U. de Chile. ACERCA DEL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS, INIA INIA es una corporación de derecho privada dependiente del Ministerio de Agricultura del Gobierno de Chile. Generamos información imparcial y objetiva, además de herramientas para apoyar las decisiones de los agricultores en el campo a través de la ejecución de proyectos de investigación aplicada. Desarrollamos variedades, producimos semillas de la más alta calidad y damos recomendaciones para aumentar la productividad, rentabilidad y sostenibilidad del agro nacional. Ayudamos especialmente a los pequeños agricultores, promoviendo un desarrollo inclusivo de Chile. Nos preocupamos de aportar a la calidad e inocuidad de los alimentos, promoviendo una agricultura eco-eficiente y sustentable. ACERCA DEL LABORATORIO DE INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS AMBIENTALES (LARES) DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AGRONÓMICAS DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE El Laboratorio para la Investigación en Ciencias Ambientales (LARES por sus siglas en inglés) pertenece al Departamento de Ciencias Ambientales y Recursos Naturales Renovables de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile. Desarrollamos principalmente dos líneas de investigación relacionadas con las Ciencias Ambientales y Silvoagrocuarias. La primera correspondiente a la Física Ambiental como disciplina aplicada en estudios de agrometeorología, topoclimatología, modelación de contaminantes en atmosfera y suelos, estudios de impacto ambiental, energías renovables. La segunda correspondiente a la Geomática (SIG, percepción remota, geoinformática, geoestadistica y programación computacional) como disciplina aplicada en estudios de análisis, gestión y planificación territorial, modelación de fenómenos ambientales geográficos y procesos del territorio, agricultura de precisión, cambio climático, servicios ambientales, entre otras temáticas de interés.

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PRÓLOGO Junto con el agua, la calidad de suelo y la sanidad vegetal y animal, el clima es un aspecto fundamental a considerar para el desarrollo de la agricultura. En la medida que tenemos mayor información sobre el clima, mayor certeza tendremos para tomar decisiones de planificación agrícola y aptitud de cultivos en diferentes territorios. La XV Región de Arica y Parinacota en Chile tiene una importancia geoestratégica fundamental para Chile. Limita al norte con Perú y al este con Bolivia. Debido a las condiciones climáticas favorables existentes durante gran parte del año, muchas de las hortalizas producidas en esta región abastecen la zona central y sur de Chile. A pesar que la agricultura es una de las industrias con mayor proyección de desarrollo, existen zonas aptas para cultivos en el interior y en la precordillera, que por diversas razones, han sufrido una constante despoblación. Este documento corresponde a un estudio histórico del comportamiento del clima en la Región de Arica y Parinacota en Chile y es producto de un proyecto de investigación financiado por el Gobierno Regional de Arica y Parinacota, liderado por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA Ururi de Arica e INIA La Platina de Santiago. Debido a que no existen mediciones de datos históricos registrados por estaciones meteorológicas, este atlas se confeccionó con datos provenientes de diversas fuentes y métodos. El detalle se encuentra en el primer anexo del atlas. Este atlas se desarrolla combinando eficientemente un equipo de trabajo de diferentes ciencias, como agronomía, ciencias ambientales, meteorología, estadísticas e informática. Gustavo A. Chacón Cruz

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Índice General 1. INTRODUCCIÓN 1.1. TOPOGRAFÍA DE LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA 1.2. HIDROGRAFÍA DE LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA 1.3. CLIMA DE LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA 1.3.1. VARIABILIDAD ESPACIAL 1.3.2. VARIABILIDAD TEMPORAL 1.3.3. TENDENCIAS A LARGO PLAZO 1.4. AGROCLIMAS DE LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA

9 10 12 14 15 16 16 17

2. TOPOCLIMATOLOGÍA DE LA XV REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA 2.1. PRECIPITACIÓN 2.2. TEMPERATURA 2.3. VELOCIDAD MEDIA DEL VIENTO 2.4. RADIACIÓN SOLAR GLOBAL (RSG) 2.5. HUMEDAD RELATIVA (HR) 2.6. GRADOS DÍA 2.7. HORAS FRÍO (HF) 2.8. EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA (ETo) 2.9. DÉFICIT HÍDRICO (DH) 2.10. DÍAS CÁLIDOS (DC)

25 25 27 37 41 45 49 53 57 61 68

3. DISTRITOS AGROCLIMÁTICOS 4. APTITUD DE CULTIVOS 5. REFERENCIAS

68 70 72

ANEXO 1 A. MATERIALES Y MÉTODOS 1. Construcción de cartografía climatológica raster a escala 1:250.000 para variables térmicas, hídricas y radiativas mediante modelación topoclimática. 2. Modelación topoclimática 3. Información físico-geográfica 4. Análisis estadístico B. ZONIFICACIÓN AGROCLIMÁTICA Y DE CULTIVOS 1. Análisis de Conglomerados 2. Zonificación de cultivos C. REFERENCIAS ANEXO 2 ESTACIONES METEOROLÓGICAS UTILIZADAS PARA VALIDACIÓN DE MODELOS TOPOCLIMÁTICOS A. PRECIPITACIÓN B. TEMPERATURA C. RADIACIÓN SOLAR GLOBAL D. HUMEDAD RELATIVA E. HORAS FRÍO (HR)

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ANEXO 3: GLOSARIO DE TÉRMINOS

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Índice de Figuras y Mapas Figura 1 XV Región de Arica y Parinacota.

Figura 2 Topografía de la Región de Arica y Parinacota Figura 3 Diagramas ombrotérmicos para las localidades de (A) Arica (B) Putre (C) Codpa (D) Caquena Figura 4 Agroclimas definidos por Novoa y Villaseca (1989) para la XV Región de Arica y Parinacota Mapa 5 Temperatura mínima del mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 6 Temperatura mínima del mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 7 Temperatura máxima del mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 8 Temperatura máxima del mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 9 Velocidad media del viento para el mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 10 Velocidad media del viento para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 11 Radiación solar global promedio para el mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 12 Radiación solar global promedio para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 13 Humedad relativa media para mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 14 Humedad relativa media para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 15 15 Grados día anuales en la Región de Arica y Parinacota Mapa 16 Horas frío anuales en la Región de Arica y Parinacota Mapa 17 Evapotranspiración de referencia promedio para mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 18 Evapotranspiración de referencia promedio para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 19 Déficit hídrico promedio para mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 20 Déficit hídrico promedio para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 21 Días cálidos promedio para mes de enero en la Región de Arica y Parinacota Mapa 22 Días cálidos promedio para mes de julio en la Región de Arica y Parinacota Mapa 23 Distritos agroclimáticos obtenidos para la Región de Arica y Parinacota

6 9 11 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 37

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Índice de Tablas Tabla 1 Población total de la XV Región de Arica y Parinacota por comuna. Tabla 2 Valores máximos de índice de adaptabilidad de los cultivos obtenidos mediante la evaluación de los parámetros climáticos.

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Figura 1 XV Región de Arica y Parinacota.

1. Introducción El objetivo de este atlas es mostrar una zonificación agroclimática de la Región de Arica y Parinacota orientada hacia la agricultura que permita inferir el potencial de adaptabilidad de un conjunto de cultivos de importancia agronómica en la región. La zonificación agroclimática propuesta corresponde a la detección de zonas homogéneas en sus características climáticas. Incorpora los principales requerimientos de los recursos agronómicos que caracterizan a la Región de Arica y Parinacota, poniéndo énfasis a elementos relevantes del clima como temperaturas extremas, acumulación de precipitaciones, acumulación de horas frío, acumulación de grados día, evapotranspiración y humedad relativa entre otros. Las zonas agroclimáticas generadas se pueden usar con sistemas de información geográficos (SIG) para ser integradas al conocimiento de la potencialidad agrícola de la región. La información contenida en este atlas puede ser utilizada como una guía complementaria para el desarrollo de la producción agrícola en los valles y zonas precordilleranas de la XV Región de Arica y Parinacota. La cartografía tanto climática como de adaptabilidad de cultivos mostrada puede ser utilizada como un instrumento válido y probado que permita facilitar la toma de decisiones en el momento de elegir el sitio adecuado para el cultivo de una determinada especie de importancia económica. La última versión del atlas, junto con las aplicaciones resultantes del proyecto como el mapa de zonificación con las características de cada distrito agroclimático identificado, los mapas de adaptabilidad y un sistema de recomendaciones de riego, están disponibles en el sitio web http://www.inia.cl/zonificacion.

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La región de Arica y Parinacota La XV Región de Arica y Parinacota se ubica en el extremo norte de Chile (17,498°- 19,189° latitud S; 68,913°-70.376° longitud W; Figura 1) abarcando una superficie aproximada de 16.898,6km2 lo cual corresponde al 1,24% de la superficie total del país. La capital de la Región es la ciudad de Arica y comprende las provincias de Arica y Parinacota. De la provincia de Arica dependen las comunas de Arica y Camarones y de la provincia de Parinacota dependen las comunas de Putre y General Lagos. La población regional según el (último CENSO oficial registrado a la fecha de esta edición del atlas) XVII Censo Nacional de Población de 2002 es de 189.644 personas, la cual se encuentra concentrada principalmente en la ciudad de Arica con un porcentaje muy bajo de población rural estimada en 12.968 personas que representa aproximadamente al 6,8% de la población de la XV Región. La población rural se concentra en los valles de Lluta y Azapa y en una pequeña proporción en los poblados cordilleranos de Putre, Visviri, Chapiquiña, Codpa, Tignamar, entre otros. La Tabla 1 muestra la población total de la región por comuna.

Tabla 1 Población total de la XV Región de Arica y Parinacota por comuna. Comuna Población Censo 2002 Proyectado 2012 Urbana Rural Total Total Arica 175.441(94,7%) 9.827(5,3%) 185.268 177.232 Camarones 0 (0,0 %) 1.220 (100 %) 1.220 1.726 Putre 1.253 (62,47%) 742 (37,53%) 1.977 1.221 General Lagos 0 (0%) 1.179 (100%) 1.179 1.223 Total 189.644 (93,2%) 12,968 (6,8%) 66.491 181.402 Fuente: INE (Censo 2002 y proyecciones 2012)

1.1. Topografía de la región de Arica y Parinacota El relieve de la Región de Arica y Parinacota es singular y complejo, teniendo gran incidencia la tectónica de placas (Figura 2). En efecto, la tectónica de placas es considerado el principal agente modelador de la topografía de la región la cual ha originado la Cordillera de los Andes (donde está ubicado el Altiplano), el Llano Central o Pampa y la Cordillera de la Costa, la cual se presenta fuertemente acantilada (Hernández et al. 2014).

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Figura 2 Topografía de la Región de Arica y Parinacota El Altiplano se localiza sobre los 3.500 msnm entre las cordilleras Occidental y Oriental de los Andes y es considerada la planicie en altura más grande del mundo luego del Tibet y la principal fuente hídrica de la región. Con alturas promedio que superan los 4.000 msnm, el Altiplano se destaca por presentar un conjunto de conos volcánicos como el Tacora (5.980 msnm), Pomerape (6.282 msnm), Parinacota (6.348 msnm), Guallatire (6.060 msnm) y Tarapacá (5.765 msnm). Un aspecto importante del Altiplano es la presencia de cuencas de drenaje interno cuyos balances hídricos negativos han dado origen a salares como el de Surire (17.500 ha; Hernández et al. 2014) Entre la Cordillera de los Andes y los relieves costeros, se ubica el Llano Central o Pampa. Este

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relieve cuya altitud fluctúa entre los 1.000 y 2.500 msnm está formado por material sedimentario y está interrumpido por un conjunto de quebradas y cursos de agua intermitentes dentro de las que destacan la quebrada de Lluta, la quebrada de Azapa, la quebrada de Vitor, y la quebrada de Camarones. La Cordillera de la Costa es el límite occidental de la Pampa y se origina en el cerro Camaraca, el que se encuentra aproximadamente 20 km al sur de Arica. El flanco oriental de la cordillera se caracteriza por ser un paisaje, por lo general, de leve inclinación. En contraposición a su vertiente occidental que mira hacia el océano Pacífico, la Cordillera de la Costa se presenta como un acantilado denominado farellón costero el cual puede llegar a tener alturas de centenas de metros. Este farellón solo es interrumpido por la desembocadura de las quebradas antes mencionadas (Hernández et al. 2014). 1.2. Hidrografía de la región de Arica y Parinacota En la región de Región de Arica y Parinacota el agua es el recurso natural más escaso limitando el desarrollo productivo de la región. La disponibilidad de los recursos hídricos depende exclusivamente del régimen de precipitaciones de la cordillera de los Andes, las que, aunque relativamente escasas, provocan durante la época estival (diciembre-marzo) suficiente escurrimiento para alimentar los cursos de aguas superficiales y subterráneos (Rodríguez, 1999). En la Región se pueden reconocer dos tipos principales de cuencas hidrográficas: las cuencas altiplánicas y las cuencas que drenan al mar (Hernández et al. 2014). Las cuencas altiplánicas de mayor relevancia corresponden a las cuencas de Caquena - Cosapilla, Chungará, Lauca y Surire. Estas cuencas, al estar localizadas en la alta cordillera, generan durante el verano más del 95% de los recursos hídricos de la región. La hoya del río Lauca, es la más representativa de las cuencas altiplánicas y reviste gran importancia para el sector agrícola. Comprende las lagunas de Cotacotani (lugar de su nacimiento) y los bofedales de Parinacota (Hernández et al. 2014). El lago Chungará, originado por los aportes de río Chungará y diversos cursos de agua, se ubican aproximadamente a 4.500 msnm y se encuentra rodeado por el conjunto de nevados de Payachatas, compuesto por los volcanes Parinacota, Pomerape, el nevado Sajama y el Guallatiri. Respecto a las cuencas que drenan al mar están: la cuenca del río Lluta, la cuenca del río San José, cuenca del río Codpa y la cuenca del río Camarones (Hernández et al. 2014). El río Lluta nace en el volcán Tacora a una altura de 5.982 msnm y desemboca al norte de la ciudad de Arica. Tiene un caudal estimado de 2 m3/s, el cual puede cuadriplicarse algunos veranos. Esta cuenca presenta un deficiente drenaje y una calidad de agua deficiente mostrando altos contenidos de boro y arsénico, alta salinidad y problemas de acidez. Esto último ha dificultado el desarrollo de actividades agrícolas en el valle que drena. El río San José (3.820 km2), junto con el acuífero de Azapa, es la fuente de recursos hídricos más

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Figura 3 Cuencas de la Regi贸n de Arica y Parinacota Atlas agrometereol贸gico para aptitud de cultivos en la Regi贸n de Arica y Parinacota

importante del Valle de Azapa lo que ha permitido el desarrollo sostenido de la agricultura en el valle. El río se origina por la unión de los ríos Seco y Ticnamar y tiene un caudal medio de 1 m3/s el cual puede aumentar significativamente durante el verano producto de un aumento de las precipitaciones en la zona andina. A pesar de presentar niveles de salinidad media alta (> 0.75 dS/m) y concentraciones de boro menores a 1 ppm, la calidad del agua del río San José es mejor que la del río Lluta. El río Camarones tiene su cuenca de 4.760 km2 y se forma por las confluencias de los ríos Ajatama y Caritaya. Esta cuenca tiene un caudal medio de 1 m3/s mostrando un aumento durante el verano. La construcción del tranque de Caritaya de 42 millones de m3 y reparada durante el año 2008, nunca ha sido llenada y no ha tenido una gran influencia en el regadío del valle del río Camarones. Las aguas del río Camarones son de un elevado contenido en sales (3,4 dS/m ) y boro (30 ppm).

El río Codpa nace en la cordillera de los Andes y drena la quebrada de Vitor. Tiene un caudal medio de 0,1 m3/s mostrando crecidas producto de las lluvias altiplánicas que se suceden durante la época estival. La calidad del agua del río Codpa es regular, con salinidad baja y concentraciones de boro de aproximadamente 0,99 ppm. 1.3. Clima de la región de Arica y Parinacota Región de Arica y Parinacota al estar ubicada en una zona de subsidencia intertropical, se caracteriza por presentar un clima extremadamente árido, con bajas tasas de precipitación anual y una baja humedad atmosférica. Sin embargo, pese a su aridez y estabilidad, el clima regional exhibe una significativa variabilidad espacial, especialmente en la dirección este-oeste, así como también de fluctuaciones interanuales (variabilidad climática) y tendencias a largo plazo (cambio climático; Garreaud, 2011).

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1.3.1. Variabilidad espacial El clima regional bajo los 3.000 msnm, se encuentra fuertemente modelado por la influencia permanente del Anticiclón del Pacífico Sur Oriental (PSO, por sus siglas en inglés), el cual corresponde a un sistema semipermanente de altas presiones que provoca el descenso de aire cálido y seco generando una gran estabilidad atmosférica y aridez, especialmente en la zonas del litoral e interior de la región (Garreaud 2011). El fenómeno de aridez es acentuado por la influencia de la corriente de Humboldt y las áreas de surgencia de agua fría, que producen un desecamiento del aire en toda la zona y una inversión térmica con límite ubicado entre los 800900 msnm. Esta inversión, expresada en un enfriamiento de la capa superficial de la atmósfera, genera nubosidad tipo estratocúmulos entre los 800 – 1.200 msnm., la que penetra algunos kilómetros hacia el continente de acuerdo a un ciclo diario de avance y retroceso. El régimen térmico del litoral se caracteriza por una oscilación diaria que no sobrepasa los 10 ºC, por una temperatura del mes más fría superior a 10 ºC y máximas que rara vez sobrepasan los 28 ºC. Hacia el interior, las temperaturas medias no se modifican de forma notoria, siendo el incremento de la oscilación diurna lo que hace la diferencia. Con el incremento de altura, las temperaturas medias comienzan a descender, manteniéndose en el Altiplano bajo los 6 ºC durante todo el año. El régimen hídrico se caracteriza por presentar, tanto en el interior como el litoral, precipitaciones anuales inferiores a 5 mm, sin un patrón de distribución bien definido. A medida que se asciende, la precipitación incrementa desde 10 mm en el límite de la pampa con la precordillera (CORFO, 1982). La Figura 3 muestra diagramas ombrotérmicos en un transepto oeste-este en

Figura 3 Diagramas ombrotérmicos para las localidades de (A) Arica (B) Putre (C) Codpa (D) Caquena Atlas agrometereológico para aptitud de cultivos en la Región de Arica y Parinacota

la región. A medida que se avanza desde oeste al este, el efecto del anticiclón se atenúa permitiendo incursiones estivales de masas de aire húmedo tropical que aportan precipitaciones que superan los 200 mm en el Altiplano, sobre los 3.000 msnm, entre noviembre a marzo. Tal influencia está limitada por el efecto de sombra de lluvias ejercido por la cordillera de los Andes (Garreau et al., 2003). Además, el descenso obligado de estas masas por las laderas precordilleranas, produce un calentamiento de las mismas, el que va secando el aire a niveles inferiores a 20 – 30% de humedad relativa en el límite pampa-cordillera. Así, por lo expresado y por la presencia de la inversión térmica en la zona litoral, que limita la penetración de nubosidad al interior de la región se generan, al centro de ésta, condiciones de sequedad y transparencia atmosférica alta, lo que ligado a la relativa verticalidad de los rayos, produce una intensa radiación solar. De manera particular, el régimen radiativo se caracteriza por una fuerte radiación solar en la depresión intermedia, por influencia anticiclónica, con montos más atenuados en el litoral y la cordillera debido a la alta frecuencia de nubes y a la nubosidad estival, respectivamente. Montos promedios anuales para el litoral se encuentran entre 380 – 430 cal cm-2 /día; 500 – 550 cal cm-2 /día para la pampa y valores levemente bajo las 500 cal cm-2 /día, para la precordillera y el Altiplano (CORFO, 1982). 1.3.2. Variabilidad temporal Los patrones de variación climática interanual (ej. temperatura del aire, precipitación y vientos) están asociados, principalmente, a la Oscilación del Sur El Niño (ENSO, por sus siglas en ingles), fenómeno climático que oscila entre dos fases extremas (El Niño-La Niña) con un periodo irregular de entre 2 a 7 años. Durante la fase fría (La Niña), las precipitaciones estivales en el Altiplano tienden a ser mayores que un año normal y en el litoral la temperatura del aire baja entre 1 y 2°C por debajo del promedio, esto último explicado por un aumento de la surgencia de agua fría por causa del viento lo que provoca una disminución de la temperatura superficial del agua del mar. Durante la fase cálida (El Niño) los efectos de ENSO son inversos a los percibidos durante la fase de la Niña: 1) disminución de los montos de precipitación en el Altiplano y 2) un aumento de la temperatura promedio en el litoral (Garreaud et al. 2003). 1.3.3. Tendencias a largo plazo Las tendencias observadas durante la última década indican un marcado enfriamiento (-0.25°C/década) en la zona del litoral de la región centro-norte de Chile, lo cual responde, presumiblemente, a un incremento de la surgencia de agua fría por acción del viento. Esta condición contrasta con el marcado calentamiento (+0.25/década) descrito para la zona interior y la Cordillera de los Andes. Por otra parte, las áreas costeras y las zonas interiores desérticas no

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han experimentado un aumento en las tasas de precipitación anual (Falvey y Garreaud, 2009). Sin embargo, una red poco densa de estaciones meteorológicas impide hacer una caracterización más acuciosa de las tendencias ocurridas durante las últimas décadas en la región. De acuerdo al estudio elaborado por la Universidad de Chile en 2012 se proyecta un aumento de temperatura para toda la Región de Arica y Parinacota. Al respecto, el escenario RCP 8.5 proyecta las mayores concentraciones de CO2 con un aumento de temperatura para el periodo 2031-2050 superior a los 2,5°C verificándose los mayores aumentos en los sectores de mayor altura ubicados en el altiplano y Cordillera de los Andes. Por otra parte, bajo el escenario RCP2.6 se vuelve a apreciar el mismo patrón de cambio, sin embargo las magnitudes de los aumentos de temperaturas son menores alcanzando los 2,0°C. Respecto a la precipitación, y para el mismo periodo de tiempo, se proyectan aumentos en las tasas anuales de agua caída tanto para el escenario RCP 8.5 y RCP2.6 de aproximadamente un 20% en la zona del litoral e interior de la parte septentrional del región. Para el resto de la región no se proyectan grandes variaciones. 1.4. Agroclimas de la Región de Arica y Parinacota Bajo la perspectiva de los requerimientos térmicos e hídricos para la vida vegetal, y en especial para los diversos cultivos de importancia agrícola, se han definido para la XV Región de Arica y Parinacota 7 agroclimas en base a la clasificación climática de Papadakis adaptada a Chile (Figura 4; Novoa y Villaseca, 1989).

1Los escenarios RCPs (Representative Concentration Pathway) corresponden a trayectorias en las concentraciones de gases de efecto invernadero adoptadas por el Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en su quinto reporte de cambio climático (AR5) y son utilizadas para modelar el clima futuro. Los escenarios RCP8.5 y RCP2.6 corresponden a escenarios en donde los aumentos en la concentración de gases de efecto invernaderos producen un cambio en el forzamiento radiativo para el año 2100 respecto a valores pre-industriales de +2,6 y +8,5 W/m2. Atlas agrometereológico para aptitud de cultivos en la Región de Arica y Parinacota

Los escenarios RCPs (Representative Concentration Pathway) corresponden a trayectorias en las concentraciones de gases de efecto invernadero adoptadas por el Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en su quinto reporte de cambio climático (AR5) y son utilizadas para modelar el clima futuro. Los escenarios RCP8.5 y RCP2.6 corresponden a escenarios en donde los aumentos en la concentración de gases de efecto invernaderos producen un cambio en el forzamiento radiativo para el año 2100 respecto a valores pre-industriales de +2,6 y +8,5 W/m2.

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Figura 4 Agroclimas descritos en "Mapa Agroclimรกtico de Chile". Novoa y Villaseca (1989).

Agroclima Arica. Se encuentra en los alrededores de la ciudad de Arica, en la latitud 18°S. El régimen térmico se caracteriza por una temperatura media anual de 19,9°C con una máxima media de los meses cálidos (enero-febrero) de 22,7°C y una mínima del mes más frío (julio) de 16,2°C. La suma de temperaturas anuales en base 10°C es de 3.309 días-grados. La precipitación anual alcanza los 1,1 mm y se distribuyen entre los meses de julio y septiembre. Con riego es posible realizar todo tipo de cultivos tradicionales tales como trigo, maíz, papas, arroz, alfalfa, tréboles, etc.). También es una zona apta para la producción de frutales tropicales y subtropicales como mangos, pomelos, tangelos, mandarinas, guayabos, paltos y chirimoyos; y hortalizas muy tempranas o tardías como tomates, ají, pimentón, berenjenas, zapallo, sandía, pepino, melón, choclos, porotos, ajo, cebolla y otras.

Agroclima Iquique. Se encuentra en la costa norte (litoral) limitando al norte con agroclima Arica y extendiéndose hacia el sur hasta el paralelo 25°30’. El régimen térmico se caracteriza por una temperatura media anual de 17,6°C con una máxima media del mes más cálido (febrero) de 20,5°C y una mínima media del mes más frío (julio) de 15°C. La precipitación alcanza los 2,4 mm/año y se distribuye entre los meses de junio y septiembre. Es una zona apta para la producción de cítricos, paltos y chirimoyos. Las condiciones climáticas también permiten la producción de cultivos tradicionales y de hortalizas muy tempranas y o muy tardías, tales como choclos, tomates, porotos verdes, cebollas, ajos, arvejas, entre otros.

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Agroclima Refresco. Se encuentra desde la frontera con Perú hasta el norte de la ciudad de Vicuña (paralelo 30°sur). El régimen térmico se caracteriza por presentar una temperatura media anual de 17,7°C con una máxima media del mes más cálido (enero) de 28,4°C y una mínima del mes más frío (junio) de 5,5°C. La suma de temperaturas anuales con base 10°C es de 2.800 díasgrados. La precipitación anual se distribuye principalmente entre los meses de mayo a julio y alcanza aproximadamente los 12,0 mm. Existen limitaciones para el crecimiento de las plantas de verano entre abril y septiembre. Con riego, se pueden cultivar arroz, maíz, papa, trigo, cebada, avena, alfalfa, ballicas, tomates, entre otros. Además es apto para frutales como los cítricos y la vid.

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Agroclima Potrerillos. Se encuentra al oriente del agroclima Refresco y se extiende entre el límite con Perú y la latitud 30°S. El régimen térmico se caracteriza por una temperatura media anual de 11,9°C con una máxima media de los meses cálidos (enero-febrero) de 18,4°C y una mínima del mes más frío (junio) de 4,9°C. La suma de temperaturas anuales en base 10°C es de 744 días-grados. La precipitación anual alcanza a 454,1 mm, distribuida principalmente entre los meses de mayo a agosto. La aptitud agrícola de esta zona es principalmente para producción de avena, trigo, cebada, alfalfa y papas.

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Agroclima Putre. Se localiza al oriente del clima del clima Potrerillos desde la frontera con Bolivia y la frontera con Argentina hasta un poco al norte del paralelo 29. La temperatura media anual es de aproximadamente 5,7°C con una temperatura media del mes más cálido (enero) y frío (julio) de 8,5°C y 1,8°C, respectivamente. La tasa de precipitación anual alcanza los 256, 6 mm/año, y se concentra principalmente en los meses de diciembre y marzo. En los límites con el agroclima Potrerillos se puede cultivar cebada, papa, quinoa y cañihua.

Agroclima Parinacota. Se encuentra desde el límite con el Perú, extendiéndose a lo largo de la frontera con Bolivia, hasta aproximadamente del paralelo 20. La temperatura media anual es de 1,56°C con una media del mes más cálido (enero) y mes más frío (julio) de 4,1 ° C y -3.02 respectivamente. La suma de temperaturas anuales en base 10°C es de 0. La precipitación anual alcanza los 321 mm de los cuales se concentran mayoritariamente entre los meses de enero y marzo. Los cultivos aptos para esta zona son cebada, papa, quinoa y cañihua.

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2. TOPOCLIMATOLOGÍA DE LA XV REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA 2.1. Precipitación Los patrones de variabilidad espacial de precipitación se muestran en el Mapa 1 y Mapa 2. Dicho patrón describe un marcado aumento de la precipitación desde el litoral hacia el Altiplano, presentando esta última zona las mayores tasas mensuales debido al fenómeno denominado “Invierno Boliviano”. El litoral y la pampa poseen tasas de precipitación anual inferiores a 5 mm los cuales aumentan en la zona precordillera en un rango de entre 10 y 200 mm con los mayores montos conforme se avanza en altitud. En régimen de precipitación sobre los 3.500 msnm se caracteriza por presentar precipitaciones concentradas en la época estival (diciembre-marzo) con tasas que pueden superar los 300 mm anuales.

La cartografía ha sido desarrollada utilizando HUSO 19 sur, datum WGS-84, sistema de proyección UTM y escala 1:650.000.

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2.2. Temperatura El Mapa 3 y el Mapa 4 muestran las cartas de temperaturas medias para los meses de enero y julio. Al respecto, se observa el patrón espacial típico para la Región de Arica y Parinacota con valores máximos en la zona del litoral e interior (temperatura media anual ( 10-19°C). Conforme se avanza en altura la temperatura media disminuye hasta hacerse mínima en las zonas de mayor altitud del Altiplano (temperatura media anual < 5°C). Como es de esperar, las menores temperaturas se observan en el mes de julio y las mayores durante el verano (enero). Al respecto, las mayores diferencias en temperatura entre ambos meses son observadas entre el límite este de la pampa y el Altiplano. En esta última zona sobre los 4.000 msnm las temperaturas medias bajan, en general, de los 5°C alcanzando valores bajo cero en las regiones de mayor altitud. Respecto a las cartas de temperaturas mínimas (Tmin) para enero y julio, éstas se muestran en el Mapa 5 y Mapa 6. En general, se observa una clara estratificación en franjas longitudinales, con un gradiente de disminución hacia la cordillera, el cual es más notorio en el mes de julio, atribuyéndose a la influencia marina modelada por la distancia al litoral. Dentro de esta distribución, destaca una zona más cálida hacia el litoral y en los sectores localizados en quebradas y oasis. Como es de esperar, y en general, las menores temperaturas se observan durante julio, mes donde Tmin alcanza valores medios < 0°C. Además gran parte de la zona ubicada bajo los 1.700 msnm, la cual durante enero posee Tmin> 12°C, se caracteriza por presentar valores < 12°C. Solo en la zona que se ubica en en los alrededores de Arica mantiene Tmin promedios > 12°C. La distribución espacial de la temperatura máxima (Tmax) para enero y julio se presenta en el Mapa 7 y Mapa 8. Al igual que para las temperaturas medias mínimas y medias mensuales, en general, se observa una distribución espacial en franjas longitudinales, con un gradiente de disminución hacia la cordillera. Dentro de esta distribución, destaca una zona más cálida hacia el litoral y en los sectores localizados en quebradas y oasis. Para el caso de julio se observa que los mayores valores de Tmax se muestran en el sector sur-oeste de la región (Tmax > 20°C), situación que se sucede en toda la zona bajo los 2.100 msnm durante el verano. Como es de esperar, y en general, las menores Tmax se observaron durante el mes de julio. Al respecto, sobre los 4.000 msnm Tmax no sobrepasa los 10°C, situación que es revertida en el mes de enero, donde los valores de esta variable se sitúan entre los 10-12°C en gran parte de la zona.

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Mapa 1 Precipitaci贸n media mensual del mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 2 Precipitaci贸n media anual en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 3 Temperatura media del mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 4 Temperatura media del mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 5 Temperatura media m铆nima del mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 6 Temperatura media m铆nima del mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 7 Temperatura m谩xima del mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 8 Temperatura m谩xima del mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.3. Velocidad media del viento El Mapa 9 y Mapa 10 muestran las velocidades del viento promedio para los meses de enero y julio respectivamente. En general se observan mayores velocidades en el sector altiplánico y una disminución conforme se avanza hacia la costa. En general los mayores valores promedio para esta variable se observan para el mes de julio en gran parte de la región, sin embargo, esta diferencia se hace más notoria conforme se avanza en altura (zona altiplánica), donde las velocidades promedio sobrepasan los 10 m/s. En el caso del mes de enero las velocidades promedio no alcanzan los 6 m/s. En la zona del sur-oeste (litoral y pampa) de la región la velocidad del viento tiende a disminuir durante el mes de julio a valores menores a 3 m/s.

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Mapa 9 Velocidad media del viento para el mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 10 Velocidad media del viento para mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.4. Radiación solar global (RSG) En el Mapa 11 y Mapa 12 se muestran las cartas de RSG para enero y julio respectivamente. Se distingue, para enero, una disminución en los valores de RSG en el transecto oeste-este, patrón que se invierte durante el mes de julio. Los menores niveles de RSG estimados en el Altiplano para el mes de enero estarían relacionados con la mayor nubosidad que proviene desde la cuenca amazónica durante el verano. Por otra parte, y a diferencia de lo observado para las variables temperatura y precipitación, la RSG no presenta grandes contrastes entre las formas del relieve, apreciándose una distribución espacial más “homogénea”. Lo anterior estaría indicando la importancia de la localización geográfica (Latitud, Longitud) en la distribución espacial de RSG, y en menor medida la del relieve, representado por la Altitud.

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Mapa 11 Radiaci贸n solar global promedio para mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 12 Radiaci贸n solar global promedio para mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.5. Humedad relativa (HR) Las cartas de HR (%) para los meses de enero y julio se muestran en el Mapa 13 y Mapa 14 respectivamente. Al respecto, el patrón espacial se caracteriza por alcanzar valores máximos en la zona del litoral (HR > 60%). Conforme se avanza hacia el interior la HR comienza a disminuir, hasta alcanzar valores < 30% (mes de julio). Este patrón de disminución de la HR no se observa para el mes de enero el cual presenta valores que no bajan de 59%. Con respecto a la HR que caracteriza la zona del Altiplano, esta muestra valores superiores al 50% debido a las masas de aire húmedo que provienen de la cuenca amazónica.

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Mapa 13 Humedad relativa media para mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 14 Humedad relativa media para mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.6. Días grados La acumulación de calor por sobre 10°C se ha usado tradicionalmente como un índice de disponibilidad térmica para el desarrollo de las plantas. En el Mapa 15, se muestra la carta con los valores anuales estimados para grados día en base 10°C. La mayor acumulación de grados día durante el año ocurre en el litoral con valores que superan los 2.500 grados día. A medida que se avanza hacia la pampa estos valores disminuyen, pero se mantienen superiores a 1.500 grados día/año. En el límite del Altiplano (3.000-3.500 msnm) la acumulación predicha fue entre 350500 grados día/año. En el sector del Altiplano los valores simulados disminuyen drásticamente alcanzando valores menores a 50 grados día/año.

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Mapa 14 Humedad relativa media para mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 15 Días Grados acumulados durante el año en la Región de Arica y Parinacota

2.7. Horas de frío (HF) Se consideran horas frío, el tiempo en que la temperatura permanece por debajo de 7°C. En el Mapa 16, se muestra la carta correspondiente a las HF que se acumulan durante el año en la XV región. Al respecto, se aprecia que las menores acumulaciones de HF ocurren en el litoral con valores cercanos a 22 HF. A medida que se avanza en el transecto oeste-este la acumulación de HF aumenta significativamente alcanzando valores cercanos a 6.000-7.000 HF en el sector del Altiplano.

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Mapa 16 D铆as grados promedio para mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.8. Evapotranspiración de referencia (ETo) El Mapa 17 y Mapa 18, muestran las cartas de evapotranspiración de referencia para los meses de enero y julio. Al respecto, los mayores valores de ETo ocurren durante el mes de enero con montos que pueden sobrepasar los 150 mm/mes en la zona del litoral. El patrón espacial durante enero indica una disminución de la ETo conforme se avanza en el transecto oeste-este. Los menores valores de ETo se observan en la zona del Altiplano, como respuesta a los bajos niveles de RSG que caen sobre la superficie, producto del aumento de la cobertura de nubes durante el verano. Por otra parte, durante el invierno, se aprecia una distribución espacial más “homogénea” con montos que se encuentran en promedio en torno a los 105 mm/mes. Los menores montos de ETo para enero se explican, principalmente, por los menores valores de RSG modelados para el mismo mes.

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Mapa 17 Evapotranspiraci贸n de referencia promedio para mes de Enero en la Regi贸n de Arica y Parinacota

Mapa 18 Evapotranspiraci贸n de referencia promedio para mes de Julio en la Regi贸n de Arica y Parinacota

2.9. Déficit hídrico (DH) Los patrones espaciales de DH para los meses de enero y julio, se muestran en el Mapa 19 y Mapa 20 respectivamente. Se aprecia un patrón bandeado y pronunciado para esta variable durante el mes de enero con un balance hídrico positivo en la zona del Altiplano. Este balance hídrico positivo es común para el periodo de verano, periodo en el cual la tasa de precipitación (> 200mm/mes) excede la ETo. La carencia casi absoluta de precipitaciones que caracteriza al litoral y a la pampa explica la constante condición de déficit hídrico a la cual está sometida la región. Durante julio y debido a los bajos montos de precipitación que se observan para ese periodo, gran parte de la región exhibe valores de DH < 0 indicando condiciones de aridez extrema (balance hídrico negativo).

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Mapa 19 Déficit hídrico promedio para mes de Enero en la Región de Arica y Parinacota

Mapa 20 Déficit hídrico promedio para mes de Julio en la Región de Arica y Parinacota

2.10. Días cálidos (DC) El Mapa 21 y Mapa 22 muestra los valores modelados y espacializados correspondientes a DC (T>25°C) para los meses de enero y julio, respectivamente. Los mayores valores de DC ocurren durante el mes de enero con montos que pueden sobrepasar los 20 DC en la zona del litoral de la región de estudio. El patrón espacial durante enero indica una disminución relativamente drástica de DC conforme se avanza de la costa al altiplano. En efecto, en la zona altiplánica los DC llegan a ser inexistentes tanto en enero como en julio. La diferencia más notoria entre los DC de estimados en enero y julio, es la disminución de estos en la parte noroeste de la XV Región durante el invierno. Además, solo en la zona suroeste los DC se mantienen sobre 8 durante julio.

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Mapa 21 Días cálidos promedio para mes de Enero en la Región de Arica y Parinacota

Mapa 22 Días cálidos promedio para mes de Julio en la Región de Arica y Parinacota

3. DISTRITOS AGROCLIMÁTICOS El Mapa 23 muestra la segmentación del espacio en zonas mesoclimáticas homogéneas, o también llamados distritos agroclimáticos en la Región de Arica y Parinacota. Estas fueron calculadas a partir de las variables de precipitación, temperatura, grados día, horas frío, días cálidos, déficit hídrico, humedad relativa, radiación solar y evapotranspiración de referencia obtenidos por modelización topoclimática. Los distritos agroclimáticos establecen la variación espacial de las características climáticas de la XV Región, según la resolución espacial de trabajo.

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Mapa 23 Distritos agroclim谩ticos para la Regi贸n de Arica y Parinacota

4. APTITUD DE CULTIVOS En el presente Atlas se muestran las zonificaciones de índice de adaptabilidad y clase de aptitud para los 5 cultivos de mayor importancia agrícola para la XV Región de Arica y Parinacota: olivo, tomate, maíz choclero, cebolla temprana, pimiento. El índice de adaptabilidad y clase de aptitud para el resto de los cultivos se puede descargar desde www.inia.cl/zonificacion/adaptabilidad. La evaluación territorial para cada cultivo se presenta en dos maneras: a) un primer mapa con los resultados en una escala continua de valores correspondiente al índice de adaptabilidad (valores 0 a 1, donde 0 es nula adaptabilidad y 1 es adaptabilidad óptima); b) y un segundo mapa con los resultados en una escala discreta de valores correspondiente a las clases de aptitud.

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ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Tabla 2 Valores máximos de índice de adaptabilidad de los cultivos obtenidos mediante la evaluación de los parámetros climáticos. Nombre común Nombre científico Índice de Adaptabilidad máximo Cebolla Allium cepa 1 Amaranto (kiwicha) Amaranthus caudatus 0,57 Ajo Allium sativum 0,79 Espárrago Asparagus officinalis 1 Avena Avena sativa 1 Brócoli Brassicaoleracea italica 0,99 Coliflor Brassicaoleracea var. botrytis 1 Repollo Brassicaoleracea var. capitata 0,99 Betarraga Beta vulgaris var. crassa 1 Acelga Beta vulgaris var. cycla 1 Ají Capsicum annuum 0,78 Lima ácida Citrus aurantifolia 0,32 Pimiento Capsicum frutescens 0,73 Sandía Citrullus lanatus 0.55 Lima bear Citrus × latifolia 0,51 Limón Citrus limon 1 Zapallo de guarda Cucurbita maxima 0,55 Melón Cucumis melo 0,67 Zapallo Italiano Cucurbita pepo 0,82 Locoto Capsicum pubescens 0,99 Quínoa Chenopodium quinoa 1 Pepino Cucumis sativus 0,75 Naranjo Citrus × sinensis 0,51 Alcachofa Cynarascolymus 1 Zanahoria Daucus carota 0,99 Higuera Ficus carica 0,92 Frutilla Fragaria x ananassa 1 Girasol Helianthus annus 0,84 Cebada Hordeum vulgare 0,99 Nogal Juglans regia 1 Lechuga Lactuca sativa 1 Tomate Lycopersicon esculentum 0,67 Macadamia Macadamia tetraphylla 1 Mango Mangifera indica 0,51 Alfalfa Medicago sativa 1 Olivo Olea europaea 1 Orégano Origanum vulgare 1 Palto Persea americana 1 Almendro Prunus amygdalus 0,72 Palma Datilera Phoenix dactylifera 0,31 Maracuyá Passiflora edulis 1 Granado Punica granatum 0,47 Guayaba Psidium guajava 1 Tumbo Passiflora mollissima 1 Arveja Pisum sativum 1 Poroto Verde Phaseolusvulgaris 0.90 Espinaca Spinacia oleracea 1 Papa Solanum tuberosum 1 Trigo Triticum aestivum 0,99 Arándano Vaccinium corymbosum 0,73 Haba Vicia Faba 1 Vid Vitits vinifera 1 Choclo Zea mays 1

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5. REFERENCIAS CORFO, CHILE. 1982. Análisis de los ecosistemas de la I Región de Chile. Santiago, Chile:Ediciones Sociedad Agrícola CORFO Ltda.-Universidad de Chile. Garreaud, R.D. 2011. The climate of northern Chile: mean state, variability and trends. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) 41:5-11. Garreaud, R.D., and Falvey, M., 2009. The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenarios. International Journal of Climatology 29(4) 543-554. Garreaud, R.D., Vuille, M., and Clement, A.C., 2003. The climate of the Altiplano: observed current conditions and mechanisms of past changes. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 3054:1-18. Hernandez, J.P., Estades, C., Faúndez, L., y Herreros, J., 2014. Biodiversidad terrestre de la región de Arica y Parinacota., Santiago Chile. 417p Novoa, R., y Villaseca, C. 1989. Mapa agroclimático de Chile. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA, Ministerio de Agricultura. Rodríguez, M., 1989. Geografía Agrícola de Chile. Editorial Universitaria, Santiago, Chile. 317p

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