TRABAJO DE EXPOSICION EN EL III ENCUENTRO DE LAS AGUAS

 

 

Tema: Inducción de lluvias

 

“Experiencias del Ministerio de Agricultura en inducción de lluvias empleando Yoduro de Plata con fuentes fijas y aéreas”

 

Autores:         Gastón Sepúlveda Bedegain, Ingeniero Agrónomo

   Beatriz Ormazábal Maturana, Ingeniero Comercial

 

Introducción

 

El Ministerio de Agricultura a través de la Comisión Nacional de Sequía durante los años 1990 y de la Unidad de Emergencias Agrícolas desde el año 1996 ha debido acudir en ayuda de los agricultores de las diferentes regiones del país con el objeto de mitigar los efectos climáticos que azotan durante determinadas épocas del año a nuestro país.

 

Uno de los fenómenos más frecuentes es la SEQUÍA, que afecta tanto a la producción agrícola como a la producción ganadera y a las propias familias rurales.

 

La Unidad de Emergencias Agrícolas, entonces, buscando la solución paliativa a este fenómeno ha incluido dentro de sus programas de trabajo la  “estimulación de precipitaciones”, experiencia  desarrollada en Chile desde el año 1940 a nivel de ensayo o como proyectos a baja escala.

 

Esta técnica como tal, al no contar en nuestro país, con una adecuada infraestructura científica de investigación, aplicación, control, seguimiento y  evaluación de su efectividad no ha sido posible determinar con precisión la factivilidad del Sistema. Por ello, las instituciones tanto públicas como privadas interesadas en su aplicación, deben convencer sin muchos argumentos técnicos acabados a quienes serían sus fuentes de financiamiento.

 

Entonces, el objetivo del presente trabajo es plantear el tema en el III Encuentro de las Aguas  para someterlo a la opinión de los países y expertos participantes, como experiencia y/o como tecnología aplicable en la obtención de Recursos Hídricos.

Metodología de la Técnica

 

La tecnología actualmente disponible, especialmente la referida a los avances en el conocimiento de los procesos físicos de formación de la lluvia, ha permitido modificar las variables atmosféricas interviniendo el ciclo del agua en la fase de la precipitación.

 

Las nubes están formadas por gotitas microscópicas de agua y cristales de hielo, los que por su escaso peso no pueden vencer la atracción que existe entre ellos y caer a la tierra. Para la formación de sólo una gota de lluvia hace falta que miles de estas gotitas se unan para adquirir el peso suficiente para ser atraídas por la gravedad terrestre y vencer la atracción de la nube.

 

Las gotitas microscópicas no se logran unir unas a otras por sí solas. Es necesario la presencia de una partícula sólida, alrededor de la cual las gotitas comienzan adherirse formando una gota de lluvia. Estas partículas están presentes en forma natural en la atmósfera, en forma de sales, polvo, humo, etc. Son conocidos como “núcleos de condensación”.

 

La estimulación de precipitaciones interviene en este punto del ciclo del agua, aumentando artificialmente la cantidad de núcleos de condensación” al interior de la nubosidad. Con ello se logra aumentar la cantidad de gotas de lluvia y por consiguiente incrementar la cantidad de precipitación que llegue a tierra.

 

El núcleo de condensación “nucleante” más utilizado es el Yoduro de Plata, el que además de servir para multiplicar el proceso de coalescencia, cumple con otra importante función como es la de congelar partículas de agua “sobreenfriadas”, es decir, partículas que se mantienen en estado líquido a pesar de estar a temperaturas bajo los 0°C, lo que provoca una liberación del calor latente.

 

La liberación de calor latente inicia una reacción que comienza con un calentamiento da la nube del orden de 1 a 2°C, lo que genera a su vez mayor inestabilidad y un incremento de las corrientes internas, todo lo cual conlleva a una intensificación general de la actividad tormentosa de la nubosidad, lográndose finalmente un aumento de la cantidad de precipitación.

 

La mayor o más óptima efectividad la logra el Yoduro de Plata a partir de –5°C, donde cada gramo de AgI, se introducen en la nubosidad 10 elevado a 14 núcleos de condensación, es decir, mil billones de partículas extras. A temperaturas mayores la cantidad de núcleos por gramo de AgI disminuye, pero siempre se mantiene dentro del rango de varios miles de millones.

 

 Existen diversos medios para introducir el nucleante en la nubosidad, siendo los más conocidos y usados el sistema de “generadores terrestres” y la “siembra aérea”.

 

El sistema aéreo asegura al 100% la introducción del nucleante en la nubosidad. Es muy útil para objetivos específicos, de no mucha extensión. Sus principales desventajas son el alto costo, la peligrosidad de la operación y restringida superficie que puede abarcar. Lo encarece el utilizar material aéreo por una parte y la necesidad de apoyo de radar por otra, para determinar los lugares dentro de la nubosidad con adecuada capacidad de agua sobreenfriada.

 

El sistema terrestre no asegura que la totalidad del nucleante ingrese a la nubosidad, pudiendo perderse algo en el trayecto. Si bien requiere de un costo inicial relativamente elevado de implementación de la red, cuando se instala en forma definitiva y se amortiza, el costo de operación es varios niveles más abajo que el sistema aéreo. Es ideal para cubrir grandes superficies y no requiere equipamiento tan sofisticado como radar, pues no es necesario determinar qué sectores dentro de al banda nubosa son los más apropiados, ya que se siembra y estimula la totalidad de la banda o sistema nuboso.

 

Lo ideal de un proyecto de estimulación de precipitaciones, dependiendo de la zona, es la implementación de un sistema de generadores terrestres, fijo, permanente y en constante operación durante una temporada y un sistema complementario de siembra aérea dirigida a lugares estratégicos a potenciar.

 

METODOS DE SIEMBRA DE NUBES

 

ESQUEMA DE GENERADOR TERRESTRE DE YODURO DE PLATA

 

 

ESQUEMA DISPENSADOR AEREO

 

 

Experiencias Realizadas en Chile

 

 

Las inquietudes relacionadas con tratar de modificar el tiempo atmosférico en nuestro país  se remontan a los años de la década del 60, en que el Ministerio de Agricultura realiza las primeras experimentaciones, dándole preferencia a la I región, con el Programa META  (Modificación Experimental del Tiempo Atmosférico) Posteriormente se trabaja en las regiones III y IV. Este Programa se basa en la aplicación de yoduro de plata, aplicado desde una aeronave, aprovechando las condiciones climáticas que se presentan en el Invierno Altiplánico en los meses de Febrero –Marzo de cada año. Es así como las inducciones se mantienen por el periodo comprendido entre 1968 y 1972.

 

En la década del 70 nuevamente  y asesorados por norteamericanos se vuelve a reiniciar el programa, con participación de profesionales ingenieros agrónomos y meteorólogos, durando esta experiencia aproximadamente 4 años, financiados por el Ministerio de Agricultura.

 

En la última década del siglo recién pasado La Comisión Asesora del Presidente de la República para la Sequía, y la Unidad de Emergencias Agrícolas del MINAGRI, secundada por particulares y FNDR, comparte responsabilidades y financiamiento de Programas de Inducción de lluvias por medio de aeronaves y también por quemadores terrestres, con las únicas Empresas (2) que pueden prestar los servicios aéreos con la empresa Centro Privado de Servicios Aéreos Limitada, CEPRISER y  terrestres con la empresa Asesorías y Servicios Hídricos y Meteorológicos S.A., HIDROMET con valores financiables.

 

 El año y las regiones donde se ha aplicado esta experiencia se detallan a continuación:

 

 

CEPRISER

 

AÑO	REGION
1987	IV
1988	Metropolitana
1989	III, IV,VII y Metropolitana
1990	I, III, IV, VI, VII y Metropolitana
1991	I, III, IV y VII
1992	I, III,  IV y VII
1993	I, III y IV
1994	III y IV
1995	III, IV y V
1996	IV, V y Metropolitana
1997	IV y V
1998	VI, VII, IX y X
1999	IV, V, VI, VII, VIII, X y Metropolitana

 

HIDROMET

 

AÑO	REGION
2000	VI
2001	VI

 

 

 

Como en Chile es poco lo que sabemos de estas técnicas se incursionó en el mercado Norteamericano con la NCAR (National Center Agriculture Reserch), pero los costos solo de operación  y obtención de antecedentes previos a la aplicación misma  con aeronaves  no bajaba de UN MILLON DE US$, por tres años de investigación.

 

 

 

Consideraciones

 

-         Opiniones

 

-         CENTRO PRIVADO DE SERVICIOS AEREOS LTDA, CEPRISER

 

Durante el presente siglo, en Chile se ha venido observando una constante tendencia a la disminución de las precipitaciones, lo cual se acentúa en Chile central y centro norte.

 

Igualmente, en los últimos 40 años han sido recurrentes agudas y severas sequías, las cuales han provocado millonarias pérdidas económicas y grandes trastornos en el suministro de servicios básicos para la población.

 

En atención a lo anteriormente planteado, se enfatiza la necesidad de que las autoridades de Gobierno conjuntamente con las empresas privadas proveedoras de agua potable y de energía eléctrica a la población, consideren seriamente la aplicación de esta tecnología en forma permanente, dado que es un paliativo en momentos de crisis por sequía y una eficiente herramienta para obtener incrementos de precipitación en condiciones normales.

 

No se puede perder de vista la sostenida discrepancia producida en forma natural, entre la cantidad de precipitaciones presentes en nuestro país y los requerimientos futuros provocados también por el natural crecimiento demográfico y económico del país.

 

En países avanzados en el mundo, esta tecnología se aplica muy seriamente encausada y se invierte en ella considerables recursos, anualmente

 

El programa permanente que en 1999 cumplió 25 años de aplicación ininterrumpida, en el Estado de Kansas en los EE.UU de Norteamérica fue evaluado económicamente en el año 1996 y demostró una relación de Beneficio / Costo de US$ 37:1.

 

Treinta años de investigaciones y trabajos operativos en 24 países del mundo han demostrado que programas convenientemente diseñados y operados por profesionales competentes, pueden aumentar las lluvias en proporciones que van desde un 10% a un 25% anual y disminuir el daño causado por el granizo en cifras que van de un 30% a un 7%.

 

 

-         DIRECCIÓN METEREOLOGICA DE CHILE, SUBDIRECCION CLIMATOLOGIA Y METEOROLOGIA APLICADA.

 

Programa estimulación Artificial de Precipitaciones Cuenca del Cachapoal, temporada 2000.

 

Durante el año se observó particularmente en la Región Central y Sur (IV a VIII región) un régimen pluviométrico sobre lo normal anual, registrando la mayoría de las ciudades un superávit sobre 30%. La mayor parte de estas precipitaciones se registraron en los mese de junio y septiembre y estuvieron asociadas al paso sucesivo de sistemas frontales.

 

La medición de las aplicaciones la efectuó la empresa Hidromet, la cual utiliza un método estadístico específico que consiste en registrar precipitaciones en el área comprometida y fuera de ésta. Considerando el corto período de tiempo de aplicación del programa y lo operativo de él, el método estadístico utilizado para evaluar los resultados es el conveniente.

 

Con el objeto de comparar los resultados analizando una mayor cantidad de información, la Dirección Meteorológica de Chile recopiló los informes mensuales de precipitación del año 2000 de las estaciones pluviométricas instaladas en el área y fuera de ella, pero  incorporando los registros históricos periodo 1960-1990 y procedió a evaluar estos registros siguiendo la misma metodología utilizada por la empresa (promedios mensuales).

 

Con estos antecedentes se obtuvo un 10.8% más de precipitación dentro de la Cuenca que fuera de ella. Este resultado es ligeramente inferior a lo obtenido por la enpresa, el cual fue de 12.9%, pero la tendencia es indudablemente la misma. Esta diferencia se explica al considerar la empresa una estación en el interior del área y tres fuera de ella.

 

Del análisis la Dirección concluye:

 

1.- Que por naturaleza el año 2000 fue particularmente lluvioso en la VI región.

 

2.- Dado el corto período de evaluación es aún muy prematuro precisar con exactitud que el porcentaje de superávit de precipitación obtenido sea sólo producto del sistema utilizado para la estimulación de siembra de nubes en la Cuenca del Río Cachapoal.

 

3.- En todo caso, con la información disponible, el método empleado nos parece correcto, y los resultados obtenidos interesantes. Por otra parte el agregar información al análisis, mantiene la misma tendencia.

 

4.- Los resultados obtenidos tendrán peso y confiabilidad al final del programa de los cuatro años.

 

-         UNIVERSIDAD DE CHILE, FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS, DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

 

Del análisis costo- beneficio del programa, se puede concluir para que sean rentables debieran superar en la mayoría de los casos el 10%, dado que de otra manera los costos en los cuales se ven afectados los agricultores no son compensados con los beneficios.

 

Se recomienda que en el invierno se realicen programas de EAP exclusivamente en periodos de extrema sequía dado que en niveles de precipitación cercanos al de un año normal no existen beneficios para los agricultores. Sin embargo de existir una política de gobierno de realizar estos programas, se recomienda que estos sean aplicados en el período de primavera-verano (septiembre-diciembre) en años en que precipite entre un 80% y un 120% con respecto a un año normal.

 

-         UNIDAD DE EMERGENCIAS AGRICOLAS

 

Normalmente para realizar este tipo de actividades mezcla de investigación y de aplicación directa, se tiene que lidiar con autoridades políticas e intereses del momento; si está presente una Sequía, es muy favorable presentar un Proyecto de este tipo y recibir ayuda, además  de los particulares afectados: Empresas Hidroeléctricas, Agua Potable, Mineras, Turismo, Riego, Agricultura y Ganadería y de las Instituciones de Gobierno como: Municipios, Ministerios relacionados con el problema, Gobierna Interior y Comisión Nacional Sequía, creada especialmente para mitigar los efectos provocados por el déficit hídrico.

 

Los resultados obtenidos no son de los mejores debido a que los frentes propicios de ser atacados no se presentan con la regularidad esperada, debido a que se está sufriendo un periodo de Sequía, por tal motivo estos programas deben permanecer en el tiempo, a lo menos por periodos de 4 a 5 años como mínimo y así  poder apreciar resultados e intervenir en los años denominados normales, acrecentando las reservas de  aguas  superficiales, subsuperficiales e incrementar las reservas de nieves en la cordillera, asegurando las temporadas de riego futuras.

 

 

Resumen en inglés

 

The purpose of this work is to let know to the participants of the “3º Water Meeting”, the chilean experiences in rain induction of two enterprises that give these services in our country, in both terrrestrial and air ways.  The intention of accumulating superficial, subsuperficial waters and to accumulate snow in the “Cordillera de los Andes”, is to be ables to face successfully the next irrigation season and to mitigate the damages and give hope to the farmers in the most critic drought periods.  Since the 60’s, there has been some experimentation with silver iodide applications from airplanes, with the purpose of increasing the hydric resources.  Because our actual technological knowledge it ain’t enough, and the projects are done only when there are hydric deficits, the ideal would be to make long programs of 4 or 5 years, so in that way be able to interfere with the airplanes when the years report normal climatic conditons.  We would like to submit the participants to expose their opinion and to tell us their experiences in some alike projects, and also if they could give us some result evaluation methods.

 

 

 

 

CURRICULUM VITAE AUTORES

 

 

Gaston Sepulveda Bidegain, Ingeniero Agrónomo de la Universidad de Católica

 

Cargo actual:                        

 

Jefe de la Unidad de Emergencias Agrícolas del Ministerio de Agricultura

 

Cargos desempeñados:       

 

DIPROREN, SAG, Reconocimiento de Suelos

Departamento de Programación, SAG

Jefe Departaamento de Meteorología y Programación, SAG

Comisión Nacional de Sequía

Jefe Departamento Riego Campesino INDAP

Secretario Ejecutivo Comisión Asesora del Presidente de la República para la Sequía

 

Cursos:          

                       

Cosecha de aguas de lluvia

Desertificación

Percepción remota aplicada en desastres

Capacitación ONEMI

Expositor en el tema Políticas de Riego de Chile en II Encuentro de las Aguas, Uruguay

Efectos de la Corriente del Niño en las Costas de Sudamérica.

 

********

 

Beatriz Ormazábal Maturana, Ingeniero Comercial de la Universidad del Norte

 

Cargo actual:            

 

Profesional de Apoyo de la Unidad de Emergencias Agrícolas

 

Cargos desempeñados:

 

Jefe de Bienes, Subsecretaría de Agricultura

Administración y Finanzas, Evaluación de Proyectos, FIA

Asesora de Proyectos, Subsecretario de Agricultura

Gestión Financiera y Administración de Proyectos de la Comisión Nacional de Sequía

 

Cursos:

 

Preparación y Evaluación de Proyectos