Pablo trabaja hace más de 15 años utilizando información provista por sensores remotos, Sistemas de Información Geográfica y modelos de simulación, para estudiar diferentes aspectos relacionados con la estructura y funcionamiento de la vegetación, en distintos ecosistemas naturales y agropecuarios. Sus actividades están orientadas a la evaluación del uso del suelo, el relevamiento de los recursos naturales y el análisis de los impactos de los cambios en el uso del suelo sobre la provisión de diversos Servicios Ecosistémicos.
Actualmente realiza investigaciones posdoctorales como parte de nuestro proyecto. Les contamos de qué trata su trabajo:
En las últimas décadas, la expansión e intensificación de las actividades agrícolas productivas en Uruguay ha llevado a procesos de erosión y disminución del contenido de carbono (C) orgánico y al deterioro productivo de los suelos de mayor potencial agrícola.
En este contexto, la transición agroecológica hacia sistemas agroalimentarios sostenibles propicia medios de producción que contribuyen a aumentar y/o conservar los Servicios Ecosistémicos de los que depende la agricultura.
El objetivo general del proyecto de investigación postdoctoral de Pablo Baldassini es evaluar los cambios actuales y potenciales en la provisión de Servicios Ecosistémicos asociados con la dinámica del carbono. Puntualmente, estudiará la dinámica del carbono en un gradiente de transición agroecológica, incluyendo varios sistemas productivos.
Para este fin está utilizando información satelital y calibrando el modelo de simulación CENTURY, que le permitirá, por un lado, identificar las rotaciones agrícola-ganaderas entre 1985 y 2022, y, por otro, analizar los cambios en el carbono orgánico del suelo respecto a situaciones de referencia como los pastizales naturales.
Caracterización anual de rotaciones agrícola-ganaderas
Para caracterizar los usos productivos y determinar diversas rotaciones agrícolas en Uruguay, Pablo toma como referencia las clasificaciones de uso y cobertura del suelo de la iniciativa MapBiomas Uruguay. Esta iniciativa permite identificar áreas bajo uso agropecuario, por lo que, a partir de información provista por productores agropecuarios, buscará discriminar entre áreas bajo cultivos agrícolas y pasturas. Actualmente está recopilando y analizando la información provista por los satélites Landsat 5, 7, 8 y 9. Más tarde, utilizando el algoritmo Random Forest, superpondrá las clasificaciones anuales e identificará las rotaciones agrícola-ganaderas modales en base a bandas sintéticas que caracterizan la frecuencia y duración de cada uso.
Los satélites brindan datos de reflectancia de la superficie terrestre de 7 bandas del espectro electromagnético, con una resolución espacial de 30 metros y temporal de 16 días desde 1985 hasta la actualidad. Las imágenes son procesadas en la plataforma Google Earth Engine, que brinda acceso a grandes cantidades de datos de información geoespacial y capacidad de procesamiento en línea. Por último, se evalúa la precisión de cada clasificación a partir de distintos índices de precisión, y se validan comparando el área productiva estimada respecto a las estadísticas anuales oficiales.
Calibración y evaluación del modelo CENTURY
Para estimar stocks de carbono en el suelo en las principales rotaciones agrícola-ganaderas identificadas en distintos suelos del Uruguay, Pablo utilizará el modelo CENTURY con un doble objetivo: evaluar el impacto de las rotaciones sobre este stock de carbono y las alternativas para aumentar el secuestro de carbono (C).
El modelo CENTURY requiere como parámetros de entrada, por un lado, información climática, como la temperatura máxima, mínima y precipitación a escala mensual, y de suelos, como la textura, la densidad aparente y el pH del sitio de estudio. Por otro lado, información asociada al manejo, como el tipo de uso y laboreo del suelo, la secuencias de cultivos, las rotaciones anuales, tipo y dosis de fertilizante, nivel de pastoreo o carga ganadera, tipo y frecuencia de disturbios como el fuego o la quema, periodo y frecuencia de descansos, etc.
Para calibrar el modelo Pablo utilizará datos recolectados a campo, derivados de publicaciones locales y experimentos a largo plazo. Luego, evaluará el grado de ajuste entre los valores simulados y los obtenidos por diversas fuentes mediante regresiones simples, pruebas estadísticas de t y cálculo de coeficientes estadísticos. Esto lo aplicará para un conjunto específico de variables de respuesta como contenido de C orgánico en el suelo, productividad primaria neta aérea y subterránea, y rendimientos agrícolas.
Simulaciones del modelo y análisis de resultados
Finalmente, simulará diferentes prácticas de manejo históricas y potenciales en distintos tipos del suelo que incluirán aplicación de fertilizantes, laboreos del suelo, rotaciones de cultivos, cargas ganaderas y periodos de descanso. Esto permitirá alcanzar el doble objetivo del proyecto: evaluar el impacto de las distintas rotaciones agrícola-ganaderas sobre el stock de carbono en el suelo y evaluar las alternativas para aumentar el secuestro de C, en vistas a una producción más sustentable y carbono neutro.