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Evaluación de la aptitud de tierras para el desarrollo de la porcicultura a escala regional en Yucatán, México. [ASSESSMENT OF THE SUITABILITY OF LAND FOR THE DEVELOPMENT OF SWINE FARMING AT A REGIONAL SCALE IN YUCATÁN, MEXICO]

Authors:

Abstract and Figures

Background. Pig farms are an important economic activity in the state of Yucatán, but they cause great environmental damage, such as groundwater contamination, air pollution, and soil degradation, which together affect both health and economy of local populations. Objective: The aim of this work was to spatially identify the surface suitable for the establishment of pig farms in the state of Yucatán where damage to the environment and human health are not a serious problem. Methodology: For the elaboration of the cartographic model, four maps were used as inputs that represent the evaluation variables, they are: altitude, karst depressions, soils and duration of the rainy season. They were converted to raster formats and handled in a geographic information system. Five classes of territorial aptitude for the establishment of pig farms were defined, 1 = very low; 2 = low; 3 = mean; 4 = discharge; and 5 = very high. The index and superposition method were used to integrate the four variables in a territorial aptitude model. To assign weights to each variable, a multi-criteria decision technique called "analytical hierarchies' method" was used. Results: The surface area of the territory of the state of Yucatán according to the suitability classes for the establishment of pig farms was: a very low with 21%; low with 50%; medium with 15%; high with 6%; and the very high zone with 8%. The areas of high and very high suitability for the establishment of pig farms are located in the south of the state. Implications: the map of the suitability for the establishment of pig farms on a regional scale will be an important input for updating the "program of ecological land management" of the state of Yucatan. However, due to the particularities of the karst, it is very necessary to carry the analysis to scales greater than 1:50 000 for the development of specific pig projects. Conclusions: The land evaluation model for the establishment of pig farms in the state of Yucatán on a regional scale, allows spatially identifying suitable and highly suitable areas for such activity. The most suitable territories are located in the south of the state, so it would be recommended that the growth of pig farming be those territories after consulting with the native populations. RESUMEN Antecedentes. Las granjas porcinas son una actividad económica importante en el estado de Yucatán, pero causan grandes daños ambientales, como contaminación de aguas subterráneas, contaminación del aire y degradación del suelo, que en conjunto afectan tanto la salud como la economía de las poblaciones locales. Objetivo: identificar espacialmente la superficie apta para el establecimiento de granjas de cerdos en el estado de Yucatán donde los daños al ambiente y la salud humana no sean un problema grave. Metodología: Para la elaboración del modelo cartográfico se utilizaron como insumos cuatro mapas que representan las variables de evaluación: altitud, depresiones kársticas, suelos y duración del período de lluvias. Se convirtieron a formatos raster y se manejaron en un sistema de información geográfica. Se definieron cinco clases de aptitud del territorio para el establecimiento de granjas porcinas, 1= muy †
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EVALUACIÓN DE LA APTITUD DE TIERRAS PARA EL DESARROLLO
DE LA PORCICULTURA A ESCALA REGIONAL EN YUCATÁN,
MÉXICO
[ASSESSMENT OF THE SUITABILITY OF LAND FOR THE
DEVELOPMENT OF SWINE FARMING AT A REGIONAL SCALE IN
YUCATÁN, MEXICO]
Francisco Bautista-Zuñiga1* and Yameli Aguilar-Duarte2
1 Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, Universidad Nacional
Autónoma de México. Antigua carretera a Pátzcuaro No. 8701. Col. Ex-Hacienda de
San José de la Huerta. C.P. 58190. Morelia, Michoacán, México. Email.
leptosol@ciga.unam.mx
2 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Av. Correa
Rachó por calle 15, Col. Díaz Ordaz, Mérida, Yucatán, México. C.P. 97130. Email:
yaguilarduarte@gmail.com
*Corresponding author
SUMMARY
Background. Pig farms are an important economic activity in the state of Yucatán, but they cause great environmental
damage, such as groundwater contamination, air pollution, and soil degradation, which together affect both health and
economy of local populations. Objective: The aim of this work was to spatially identify the surface suitable for the
establishment of pig farms in the state of Yucatán where damage to the environment and human health are not a serious
problem. Methodology: For the elaboration of the cartographic model, four maps were used as inputs that represent
the evaluation variables, they are: altitude, karst depressions, soils and duration of the rainy season. They were
converted to raster formats and handled in a geographic information system. Five classes of territorial aptitude for the
establishment of pig farms were defined, 1 = very low; 2 = low; 3 = mean; 4 = discharge; and 5 = very high. The index
and superposition method were used to integrate the four variables in a territorial aptitude model. To assign weights to
each variable, a multi-criteria decision technique called "analytical hierarchies’ method" was used. Results: The
surface area of the territory of the state of Yucatán according to the suitability classes for the establishment of pig
farms was: a very low with 21%; low with 50%; medium with 15%; high with 6%; and the very high zone with 8%.
The areas of high and very high suitability for the establishment of pig farms are located in the south of the state.
Implications: the map of the suitability for the establishment of pig farms on a regional scale will be an important
input for updating the "program of ecological land management" of the state of Yucatan. However, due to the
particularities of the karst, it is very necessary to carry the analysis to scales greater than 1:50 000 for the development
of specific pig projects. Conclusions: The land evaluation model for the establishment of pig farms in the state of
Yucatán on a regional scale, allows spatially identifying suitable and highly suitable areas for such activity. The most
suitable territories are located in the south of the state, so it would be recommended that the growth of pig farming be
those territories after consulting with the native populations.
Keywords: Karst; Underground water; Soils; Rain; Altitude.
RESUMEN
Antecedentes. Las granjas porcinas son una actividad económica importante en el estado de Yucatán, pero causan
grandes daños ambientales, como contaminación de aguas subterráneas, contaminación del aire y degradación del
suelo, que en conjunto afectan tanto la salud como la economía de las poblaciones locales. Objetivo: identificar
espacialmente la superficie apta para el establecimiento de granjas de cerdos en el estado de Yucatán donde los daños
al ambiente y la salud humana no sean un problema grave. Metodología: Para la elaboración del modelo cartográfico
se utilizaron como insumos cuatro mapas que representan las variables de evaluación: altitud, depresiones kársticas,
suelos y duración del período de lluvias. Se convirtieron a formatos raster y se manejaron en un sistema de información
geográfica. Se definieron cinco clases de aptitud del territorio para el establecimiento de granjas porcinas, 1= muy
Submitted December 18, 2020 Accepted January 14, 2021. This work is licensed under a CC-BY 4.0 International License.
ISSN: 1870-0462.
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baja; 2= baja; 3= media; 4= alta; y 5= muy alta. Se utilizó el método de índice y superposición para integrar las cuatro
variables en un modelo de aptitud territorial. Para la asignación de pesos a cada variable se utilizó una técnica de
decisión multicriterio denominada método de las jerarquías analíticas. Resultados: La superficie del territorio del
estado de Yucatán según las clases de aptitud para el establecimiento de granjas porcinas fue: muy baja con un 21%;
baja con un 50%; media con un 15%; alta con un 6%; y muy alta con un 8%. Las zonas de alta y muy alta aptitud para
el establecimiento de granjas porcinas se localizan al sur del estado. Implicaciones: El mapa de la aptitud para el
establecimiento de las granjas porcinas a escala regional será un insumo importante para la actualización del programa
de ordenamiento ecológico del territorio del estado de Yucatán. Sin embargo, por las particularidades del karst se hace
muy necesario llevar el análisis a escalas mayores a 1:50 000 para el desarrollo de proyectos porcícolas específicos.
Conclusiones: El modelo de evaluación de tierras para el establecimiento de granjas porcinas en el estado de Yucatán
a escala regional, permite identificar espacialmente las zonas aptas y muy aptas para dicha actividad. En el sur del
estado se localizan los territorios de mayor aptitud por lo que sería recomendable que el crecimiento de la porcicultura
sea esos territorios previa consulta con las poblaciones originarias.
Palabras clave: Karst; Agua subterránea; Suelos; Lluvia; Altitud.
INTRODUCCIÓN
Una de las principales actividades productivas en
Yucatán, México, es la cría de cerdos, el estado ocupa
el quinto lugar a nivel nacional con el 5.8% de las 15
547 000 cabezas de cerdo producidas (Montero, 2015).
Las ventajas territoriales de los recursos naturales
(concesiones gubernamentales de bajo costo para el
uso de aguas subterráneas, tierras baratas), leyes y
regulaciones ambientales laxas y, que en algunos
casos, no se aplican, mano de obra barata, una amplia
área libre de enfermedades porcinas (cisticercosis
porcina, sarna del cerdo, cólera porcino, erisipela
porcina, neumonía, influenza, entre otras) y con
experiencia en la cría y producción de carne de cerdo
hacen que el Estado de Yucatán sea muy competitivo
dentro y fuera del país. Sin embargo, las granjas
porcinas son la causa de problemas ambientales
importantes, como la contaminación del agua
subterránea (Drucker et al., 2007; Cheng et al., 2020),
la contaminación de la atmósfera (Radon et al., 2007;
Wing et al., 2008; Loftus et al., 2015); degradación del
suelo (Aguilar et al., 2011); e incluso daños a la salud
humana (Borlée et al., 2015; Smit et al., 2017) pues en
Yucatán, cada año se reportan nuevos casos del virus
AH1N1 (influenza porcina) (Secretaría de Salud,
2018).
En la actualidad, en el estado de Yucatán, el uso
ganadero de la tierra ha generado problemas con las
comunidades humanas cercanas a las granjas,
principalmente las comunidades indígenas mayas que
se dedican al turismo rural y de aventura.
Por otro lado, en los últimos años, información
detallada sobre el entorno físico como los diversos
tipos de clima y regímenes de lluvia e índices
agroclimáticos (Delgado et al., 2011, 2017), diversidad
de suelos y geoformas y sus capacidades de depuración
del agua residual (Aguilar y Bautista, 2011; Aguilar et
al., 2011; Bautista et al., 2011, 2015) y la diversidad
en la calidad del agua subterránea (Delgado et al.,
2010) han sido publicadas. Además, también se ha
desarrollado un modelo geográfico para evaluar la
vulnerabilidad de las aguas subterráneas a la
contaminación (Aguilar et al., 2016b). Estos insumos
deberían de ser considerados en la actualización del
Programa de Ordenamiento Ecológico del Territorio
de Yucatán (POETY. 2010).
La presencia de problemas de uso de la tierra y la
existencia de bases de datos espaciales de alta calidad
del entorno físico constituyen una oportunidad para el
desarrollo de modelos de aptitud de la tierra con un
enfoque espacialmente explícito y de tipo multicriterio
utilizando los sistemas de información geográfica
(Hartman y Goltz, 2002; Marinoni, 2004; Molero et
al., 2007; Fernández-Henao, 2011).
Para lograr los objetivos de desarrollo sostenible
establecidos por la Organización de las Naciones
Unidas (ONU), los cambios en el uso del suelo deben
ser impulsados por información científica reciente que
considere los elementos del entorno físico (climas,
geoformas, suelos y cuerpos de agua); las actividades
productivas emprendidas tanto por comunidades como
por empresarios; y los impactos que puedan generar al
medio ambiente y a la salud humana.
El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo
de evaluación de la tierra a escala regional en zonas
kársticas del estado de Yucatán, con la finalidad de
identificar espacialmente las áreas aptas para la cría de
cerdos donde la contaminación del agua subterránea no
sea un problema grave.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
El estado de Yucatán está ubicado en el sureste de
México, es una plataforma kárstica que contiene
planicies horizontales con Leptosols (LP), planicies
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onduladas con LP, Cambisols (CM) y Luvisoles (LV),
planicies escalonadas con LP, LV, CM, Vertsiols
(VR), colinas alineadas con LP y LV, colinas aisladas
con VR, Gleysols (GL) y LP y una gran área costera
con Arenosols (AR), Regosols (RG) y Solonchak (SL)
(Bautista et al. 2015; Ihl et al., 2007).
El clima de Yucatán varía de semiárido a cálido y
húmedo con lluvias en verano; hay zonas con tres a
siete meses de lluvia estacional continua (Delgado et
al., 2011). Los meses húmedos son de interés agrícola
(Delgado et al., 2017). En tres zonas, el agua
subterránea es salina, en las costas este y oeste, el agua
está clorada con un alto contenido de sal (zonas I y II),
y en el sur el agua es salina con sulfatos (zona III). En
la parte media de la entidad hay dos zonas de calidad
de agua moderada (zonas IV y V) y una zona con buena
calidad de agua (zona VI) (Delgado et al., 2010).
Los tipos de vegetación presentes tienen un gradiente
que va desde la costa noreste hasta la región sur-sureste
son: dunas de matorral, manglares rodeados de
lagunas, bosques caducifolios bajos, pastizales,
bosques caducifolios medianos y bosques
semiperennes (Olmsted et al.1999). El estado de
Yucatán ha decretado que se deben proteger varias
áreas naturales, ya sean tierras municipales o estatales,
e incluye las reservas de la biósfera, algunos ejemplos
son la Reserva Geohidrológica “Anillo de cenotes”
(Gobierno del Estado de Yucatán, 2013) decretada
para la protección de una importante zona de recarga
del acuífero y la Reserva Ecológica “Cuxtal”
(Gobierno del Estado de Yucatán, 1993) para proteger
un campo de pozos de extracción de agua que sirve
para abastecer a la zona metropolitana.
Recopilación de insumos cartográficos
La evaluación de la aptitud del territorio yucateco para
el desarrollo de la porcicultura incluyó la recopilación
de insumos cartográficos previamente reportados y
publicados. Se compiló una base de datos
geoespaciales con archivos shapefile del entorno físico
de Yucatán, con escalas de 1: 100 000 a 1:50 000 zona
de proyección UTM 16 Norte con el Sistema
Geodésico Mundial 84 (WGS84).
Para el contexto geomorfológico se tomaron las
regiones geomorfológicas reportadas por Ihl et al.,
(2007) el cual describe la diferenciación del relieve con
base en la pendiente y la altitud. Adicionalmente se
incluyó de la densidad y tipología de las depresiones
kársticas publicadas por Aguilar et al., (2016a) y el
registro de “cuevas, cenotes y grutas” reportados por la
Secretaría de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente
(SEDUMA) ahora llamada Secretaría de Desarrollo
Sustentable (SDS).
La variable edáfica se incluyó considerando el mapa de
aptitud de los suelos como reactores para el tratamiento
del agua residual porcina (Aguilar et al., 2014; Aguilar
et al., 2016b; Aguilar y Bautista, 2011). Para incluir la
variable climática, se tomó la duración del periodo de
lluvias reportado por Delgado et al., (2011 y 2017).
Otros insumos cartográficos de relevancia fueron las
áreas naturales protegidas y la generación de zonas de
influencia de 5 km alrededor de los cenotes y en
general de los cuerpos de agua.
Diseño del modelo conceptual de la aptitud
territorial
Para el diseño de un índice de aptitud territorial, se
tomaron cuatro variables principales: altitud,
depresiones kársticas (densidad y tipo), paisajes
edáficos y la duración del periodo de lluvias, descritos
a continuación:
Altitud: es un indicador de la zona no saturada o
espesor de la roca que se relaciona con la profundidad
del acuífero. Se ha documentado que, a menor altitud,
el espesor de la roca es reducido y por lo tanto el
acuífero es menos profundo y viceversa (Marín-
Stillman et al., 2004). Por lo tanto, es un indicador de
la distancia del acuífero. Las clases de aptitud de
acuerdo a la altitud de las geoformas son: 1) muy baja,
para geoformas con menos de 20 m; 2) baja, para
geoformas de 20 a 40 m; 3) media, para geoformas de
40 a 60 m; 4) alta, de 60 a 80 m; y 5) muy alta, para
geoformas por arriba de 80 m.
Depresiones kársticas (densidad y tipo): la densidad es
un indicador del grado de karstificación, así como de
la presencia del epikarst (una zona en el subsuelo cerca
de la superficie que funciona como un vínculo crítico
entre la precipitación y el transporte de agua hacia el
acuífero). A mayor densidad de depresiones, indica un
epikarst desarrollado, mayor recarga puntual y el
acuífero más expuesto a la contaminación desde la
superficie. También se considera el tipo de depresión;
cenotes y dolinas abiertas con espejos de agua son más
expuestas que dolinas cerradas (White y White, 1979;
Plan et al., 2009; Lindsey et al., 2010; van Beynen et
al., 2012). Las uvalas son un caso intermedio y los
poljés menos expuestos por poseer suelos de mayor
espesor (Aguilar y Bautista, 2011; Plan et al., 2009;
Goeppert et al., 2011). Las clases de aptitud van desde
nula o sin aptitud” (valor 0) para casos donde las
geoformas tienen densidad media y densidad alta, con
dominancia de cuerpos de agua (cenotes) y dolinas
abiertas. “aptitud muy baja” (valor 1), para geoformas
con densidad baja de depresiones y presencia de
cuerpos de agua (cenotes), cuevas o lagunas costeras;
aptitud baja” (valor 2) para unidades geomorfológicas
con densidad baja de depresiones que contengan
cenotes, dolinas cerradas, uvalas y poljes; aptitud
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media” (valor 3) para unidades con densidad baja y
media de depresiones con dominancia de uvalas y
dolinas. “Aptitud alta” (valor 4) para geoformas con
densidad baja y media de depresiones con dominancia
de uvalas, poljés y algunos cenotes y “aptitud muy
alta” (valor 5) para unidades con densidad baja y media
con dominancia de poljés y uvalas.
Paisajes edáficos: los suelos se consideran como un
factor de protección de las aguas subterráneas, ya que
es en los suelos donde ocurren importantes procesos
biogeoquímicos, sin embargo, la intensidad de estos
procesos dependerá de los grupos y tipos de suelos
presentes en el área. Estudios previos sobre la
retención y mineralización de materia orgánica
disuelta proveniente de aguas residuales porcinas en
diferentes suelos de Yucatán, han revelado la aptitud
de cada grupo de suelo para ser usado como receptores
de estas aguas residuales (Aguilar et al., 2011; Aguilar
y Bautista, 2011).
Los Histosols, Solonchak, Gleysols y Arenosols, no
tienen aptitud como receptores de aguas residuales
porcinas. Los Leptosols poseen muy baja aptitud para
recibir aguas residuales porcinas. El caso opuesto son
los Vertisols tienen un gran porcentaje de arcillas
expandibles que les permiten retener una gran cantidad
de agua, así como también los sólidos solubles y
disueltos que están contenidos en las aguas residuales
descargadas por las granjas de cerdos, bien manejados
pueden ser de alto potencial agrícola y altamente
eficiente en el tratamiento de aguas residuales
(Bautista et al., 2011, 2015).
En zonas de karst, los patrones de distribución del
suelo atienden a la variabilidad del meso-relieve, por
lo que es común encontrar diferentes edafopaisajes a
manera de mosaicos de grupos de suelos a cortas
distancias. Aguilar et al., (2016b) reportaron el índice
de aptitud total (IAT) de los suelos considerando los
paisajes edáficos que van de aptitud: 1) muy baja (IAT:
de 3 a 11); 2) baja (de 12 a 20); 3) media (de 21 a 29);
4) alta (de 30 a 38) y 5) muy alta (mayor a 38).
Duración del período de lluvia (DPLl): El agua se
considera como principal vector para el transporte de
agua y contaminantes hacia el acuífero. La variable
climática se incluyó a través del mapa de la “duración
del periodo de lluvias” reportado por Delgado-
Carranza et al., (2011 y 2017). La duración del periodo
de lluvias se expresa en meses húmedos consecutivos,
iniciando cuando la precipitación pluvial (PP) excede
a la mitad de la evapotranspiración potencial (ETP) y
finaliza cuando la PP es menor a la mitad de la ETP.
Se asignaron las siguientes clases de aptitud: 1) muy
baja (más de seis meses de DPLI); 2) baja (seis meses);
3) media (cinco meses); 4) alta (cuatro meses); 5) muy
alta (igual o menor a 3 meses).
Elaboración del modelo cartográfico
Se utilizó el método de índice y superposición para
integrar las cuatro variables en un modelo de aptitud
territorial. Los métodos apoyados con un índice
asignan un valor numérico a cada clase de aptitud de
cada variable basado en su magnitud. A su vez, a cada
variable se le asigna una importancia relativa o peso
comparada con las otras variables.
Cada uno de los mapas que representan las cuatro
variables de evaluación (altitud, depresiones kársticas,
suelos y duración del período de lluvias) y sus clases
de aptitud fueron reclasificados con sus valores de
aptitud (desde 0= nula; 1= muy baja; 2= baja; 3=
media; 4= alta; y 5= muy alta, según corresponda) y
convertidos a formatos raster.
Para la asignación de pesos a cada variable, se utilizó
el método de las jerarquías analíticas (AHP, por sus
siglas en inglés) que es una técnica de decisión
multicriterio flexible que ayuda a los tomadores de
decisiones a resolver problemas complejos a través de
la comparación de los criterios o variables en relación
al objetivo de decisión (Marinoni, 2004; Molero et al.,
2007; Fernández-Henao, 2011), en este caso, a la
aptitud territorial para el establecimiento de granjas
porcinas. El AHP funciona con tres principios básicos
de pensamiento analítico: establecer jerarquías,
prioridades y consistencia lógica (Hartman y Goltz,
2002).
Una contribución del método AHP es el desarrollo de
un procedimiento interno para detectar las
inconsistencias del juicio, al comparar una variable con
otra y, asimismo, comprobar la coherencia del juicio
de los expertos en el proceso de comparación de pares
de las variables, por lo que un problema de
inconsistencia en la asignación de pesos relativos
puede ser demostrado mediante la tasa de
inconsistencia (Banai-Kashani, 1989).
Para realizar esta evaluación se utilizó una matriz de 4
x 4 dentro de una plantilla de AHP Excel desarrollada
por Goepel (2013) y validada con la versión en línea
(Goepel, 2018). Al realizar las comparaciones se
asignó el mayor peso a las “depresiones kársticas”
debido a que controlan los tipos de recarga y flujos
subterráneos del agua. Representan las principales
zonas de absorción y recarga en los acuíferos kársticos,
existiendo desde la recarga directa -hoyos de
disolución, dolinas abiertas o en contacto con el
acuífero (cenotes) en donde se omiten la función
protectora de los suelos (Davis et al., 2002; Plan et al.,
2009; van Beynen et al., 2012) hasta aquellas donde se
concentra la recarga funcionando como colectores o
microcuencas como las dolinas cerradas, uvalas y
poljés (Pavlopoulos et al., 2009).
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La formación de suelos se asocia al relieve (Zinck,
2012), por lo que se le asig una preferencia
ligeramente menor al de la variable “depresiones
kársticas”, pero superior a la “altitud” (como indicador
de la profundidad del acuífero) y a la “duración del
periodo de lluvias”. Los suelos son una de las variables
que, en cualquier proyecto de tipo agropecuario y en
especial para hacer uso de las aguas residuales como
aguas de riego, deben ser debidamente evaluados de
acuerdo a sus aptitudes como retenedores y
mineralizadores de nutrimentos que provengan de las
aguas residuales. Básicamente los suelos representan
la función protectora de los acuíferos, por lo que tiene
la segunda prioridad después de las depresiones
kársticas. A la altitud como indicador del espesor del
subsuelo, se le asignó la tercera prioridad y finalmente,
la duración del periodo de lluvias.
Una vez obtenidos los pesos de cada variable se realizó
una suma ponderada con la herramienta Spatial
analystdel ArcGis 10.4. El valor final de la aptitud
territorial se obtiene como resultado de la sumatoria,
para cada píxel, del producto de cada variable por su
peso (Molero-Melgarejo et al., 2007).
Para complementar el análisis de la aptitud del
territorio para el desarrollo de la porcicultura, se
incluyó un análisis de la densidad de localidades y de
carreteras principales. Los archivos shapefile se
tomaron de la cartografía base del POETY (2010).
Para la densidad de localidades se utilizó una
clasificación en cinco niveles considerando el método
de “cortes naturales” (Jenks y Caspall, 1971) y expresa
el número de localidades por cada 300 km2.
La densidad de carreteras principales se representó de
manera general por medio de una gradación de mayor
a menor, debido a que Yucatán es una entidad con
buena conectividad pues cuenta con una red de
carreteras adecuadamente distribuidas. Todas las
comunidades tienen acceso terrestre por medio de
carreteras federales, estatales o terracerías. De acuerdo
a la Secretaría de Comunicaciones y Transportes
(2017), la longitud de carreteras es de 8947.80 km lo
que da una densidad de 22.56 km por cada 100 km2
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La aptitud de tierras para el desarrollo de la
porcicultura
Los pesos obtenidos con el AHP fueron: 0.54 para las
depresiones kársticas, 0.27 para los suelos, 0.11 para la
altitud y 0.08 para la DPLl, con una relación de
consistencia RC= 1.5 % considerado como adecuado
ya que no excede el 10% (Goepel, 2013, 2018). La
fórmula general es:
ATEGP= (0.11*Altitud) + (0.54*DK) + (0.27*SP) +
(0.08*DPLL)
Donde AEGPP= aptitud del territorio para el
establecimiento de grajas porcinas; Altitud en msnm;
DK= Depresiones kársticas densidad y tipo; SP=
Suelos según grupos de los paisajes edáficos; DPLL=
meses de la duración del periodo de lluvias
Los mapas para cada factor evaluado se presentan en
la Figura 1. El mapa de altitud (Figura 1 A),
depresiones (Figura 1 B) y suelos (Figura 1 C), siguen
un patrón espacial similar que va de nororiente a
sureste con aptitudes de menor a mayor, con
diferencias en superficies y rasgos particulares, tal es
el caso para las depresiones en donde resalta el patrón
del anillo de cenotes y áreas de mayor densidad de
dolinas en el oriente con nula aptitud para el desarrollo
de la porcicultura. Considerando solo altitud,
prácticamente todas las planicies kársticas de menos de
40 msnm tienen bajas y muy bajas aptitudes. Pero los
suelos, en especial en el sur-oriente, le imprimen una
aptitud moderada. Solo el factor clima, tiene un patrón
espacial inverso (Figura 3 D) que va de mayor a menor
de nororiente a sureste.
El mapa con la evaluación integral se presenta en la
Figura 2. Las generalidades de cada zona con su clase
de aptitud, se describen a continuación.
Zona de aptitud muy baja: corresponde al 21% de la
superficie estatal (819,458 ha), representada por el
anillo de cenotes (Reserva Geohidrológica Anillo de
Cenotes; Parque Estatal Lagunas de Yalahau que es un
sitio RAMSAR; y el Anillo de cenotes (zona de alta
biodiversidad y endemismos, CONABIO) y una zona
del noreste de la entidad con un notable “campo de
dolinas” (Figura 2). Debido a la cantidad y densidad
alta de cuerpos de agua, se recomienda que sea una
zona con estricta protección, pues representa un área
importante de recarga directa de agua que alimenta a
los acuíferos. Los suelos dominantes son diferentes
unidades de Leptosols; en el oriente se asocian con
otros suelos como los Cambisols. La zona está
dispuesta en una serie de planicies kársticas desde cero
hasta menos de 20 msnm; se presentan diversas
situaciones de duración de periodo de lluvias.
Zona de aptitud baja: es la más extendida con el 50%
de la superficie de la entidad (1953,696 ha), también
con importantes cantidades de depresiones de
diferentes dimensiones y tipos, por lo que la diversidad
edáfica es notable, dominando los suelos Leptosols
asociados con Cambisols y Luvisols, principalmente.
Asimismo, la zona está dispuesta en una serie de
planicies kársticas desde cero hasta menos de 40
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msnm, con diferentes situaciones de duración de
periodos de lluvias.
Entre ambas zonas están ubicadas la mayoría de las
áreas naturales protegidas, destacando la “Reserva
Geohidrológica del Anillo de Cenotes (RGHAC) que
se considera un sitio Ramsar para la conservación de
humedales en donde se localizan 13 municipios rurales
del centro de la entidad (Tahmek, Hoctún, Acanceh,
Seyé, Timucuy, Hocabá, Xocchel, Cuzamá, Tecoh,
Sanahcat, Homún, Huhí y Tekit) (Gobierno del Estado
de Yucatán, 2013). La RGHAC ha sido identificada
con características fisicoquímicas de agua definidas:
valores de pH ligeramente ácidos, menor
conductividad eléctrica y concentraciones de iones
inferiores (Na+, K+, Mg2+, Cl-) que sugiere poca
interacción con el agua marina e indicando ser una
importante zona de recarga del acuífero (Pérez-
Ceballos et al., 2012).
Una sección de la RGHAC colinda con la Reserva
municipal “Cuxtal”, donde uno de sus objetivos es
“contribuir a la protección de la zona de captación de
agua para el suministro de la ciudad” ya que en él se
ubica la planta “Mérida I” la principal zona con 25
pozos de extracción de agua subterránea con fines de
abastecimiento para surtir a gran parte de la población
de Mérida (Pacheco-Ávila et al., 2004).
La ciudad de Mérida, cuenta con un sistema de
abastecimiento de agua potable totalmente
dependiente del agua subterránea, debido a la falta de
corrientes superficiales. Sin tener fuentes alternativas,
la pérdida de pozos de abastecimiento por la
contaminación, podría tener como consecuencia un
impacto inmediato a la economía y bienestar social;
además de que los contaminantes no detectados a
tiempo, representan un problema de salud pública
(Pacheco-Ávila et al., 2004).
Figura 1. Mapas de aptitud por variable: A) Altitud, como indicador del espesor del subsuelo; B) Depresiones
kársticas, como indicador de exposición del acuífero; C) Suelos, como indicador de protección del acuífero; D) Clima,
como indicador de transporte de agua y contaminantes.
A
B
D
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7
Figura 2. Mapa de la aptitud del territorio para el desarrollo de la porcicultura.
Zona de aptitud media: ocupa el 15% de la entidad
(573,420.55 ha) situada al oriente en planicies
kársticas entre 30 y 40 msnm, con menor densidad de
depresiones principalmente úvalas, con suelos de los
grupos Cambisols, Leptosols y Luvisols, con duración
de periodo de lluvias de seis meses.
Zona de aptitud alta: es una superficie que ocupa el
6% (235482.4 ha) de la entidad yucateca; con una
variedad de regiones geomorfológicas y edáficas pero
que en su conjunto comparten ser áreas con baja
densidad de depresiones kársticas. En esta zona se
tienen algunas planicies kársticas entre 30 y 40 msnm,
con CM/LP/LV, planicies intermontanas escalonadas
entre 30 hasta 80 msnm con LP/VR, o CM/ST/LP,
ST/LP, VR/LP, montañas alineadas (menos de 100
msnm) con LP/CM o LP/LV/CM, montañas bajas
entre 100 y 150 m con LP/LV, colinas pequeñas
menores a 50 m, con CM/LP/VR, colinas medianas
entre 50 y 70 m, con CM/LP/LV o VR y lomeríos en
cono-cúpulas a menos de 90 m, con LV/LP/VR con
periodos de lluvia por arriba de cinco meses, pero en
general con presencia de suelos más profundos,
arcillosos y desarrollados (Bautista et al., 2015) con
mayor potencial de retención y mineralización de
aguas residuales con alta carga orgánica (Aguilar et al.,
2011; Aguilar y Bautista, 2011).
Tropical and Subtropical Agroecosystems 24 (2021): #34 Bautista-Zuñiga and Aguilar-Duarte, 2021
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Figura 3. Cuerpos de agua y depresiones kársticas a escala 1:50000.
Zona de aptitud muy alta: representa el 8%
(306880.3 ha) de la superficie estatal, se ubican al sur
de la entidad y se distribuye en geoformas con altitudes
mayores a 70 msnm, como colinas, entre 70 y 100 m
con CM/LP/LV, planicies intermontanas entre 80 y 90
m con VR/LP, lomeríos en conos entre 70 y 110 m con
VR/LP, lomeríos en cono-cúpulas de 90 a 110 m con
LV/LP/NT, lomeríos en conos de 90 a 150 m, con
LV/LP/ST o LP/VR/ST, montañas bajas entre 100 y
150 m con LP/LV y montañas medianas mayores a 150
m con LP/VR/ST.
En esta región se presentan las mayores altitudes (por
arriba de 50 hasta de 220 msnm) que indica un
subsuelo con mayor espesor y por lo tanto acuíferos
profundos. Son regiones con menor densidad de
depresiones, principalmente más desarrolladas como
poljes y uvalas. Las geoformas cuentan con series de
suelos de mayor a menor altura o catenas de tipo LP-
CM-LV; LP-CM-VR; LP-CM-ST; LP-CM-NT. La
DPLl es de cinco hasta de ocho meses.
Un aspecto importante a considerar es que, en la zona
de muy alta aptitud, se estableció la Junta
Intermunicipal Biocultural del Puuc (JIBIOPUUC)
que integra seis municipios rurales del sur (Muna,
Oxkutzcab, Santa Elena, Tekax, Ticul y Tzucacab) con
una superficie de 135848 ha, y es una reserva
encargada de preservar el patrimonio biocultural, así
como restaurar y aprovechar los servicios ambientales
Tropical and Subtropical Agroecosystems 24 (2021): #34 Bautista-Zuñiga and Aguilar-Duarte, 2021
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de los paisajes geográficos de esta región. Por esta
situación, los permisos para el establecimiento de las
grajas porcícolas requieren que las poblaciones
indígenas sean consultadas.
El mapa estatal de la aptitud para el desarrollo
porcícola es un insumo de planeación territorial a
escala regional. Cada proyecto debe contemplar una
evaluación a escala local ya sea 1:50000 o mayor; la
Figura 3 presenta una aproximación a escala 1:50000
con un ejemplo en las zonas de aptitud alta. En la zona
de aptitud alta en donde aún se pueden encontrar
algunos cuerpos de agua y cenotes, será imprescindible
establecer una zona buffer de 5 km alrededor de cada
unidad kárstica, ya que estas formas externas del
relieve son solo una manifestación de grandes
extensiones de desarrollo kárstico en el subsuelo, por
lo que su influencia es mayor a lo que se ve en
superficie.
Los resultados de este trabajo sugieren que el
desarrollo de la porcicultura debe darse en el sur del
estado de Yucatán debido a que es allí donde se tienen
las mejores condiciones ambientales para la
conservación del agua subterránea y del ambiente en
general. Sin embargo, se deben tomar en cuenta la
cercanía de las granjas porcinas a las localidades ya
que, si la población es de tipo indígena, la instalación
de las granjas debe pasar por consulta pública según la
ley. El sur del estado reúne las condiciones físicas
(Figura 2) y sociales (Figura 4) para el establecimiento
de las granjas porcinas.
En la figura 4 mostramos la densidad de las localidades
por 300 km2, para que este tema sea tomado en cuanta
en la planeación de la expansión e instalación de
nuevas granjas porcinas. Este mapa de la densidad de
las localidades no se incluye en el modelo de la
evaluación de la aptitud porcina debido a que no es de
carácter determinante, si se convence a las poblaciones
indígenas cercanas con argumentos laborales,
ecológicos y de salud.
Otras consideraciones
La evaluación de la aptitud de las tierras para el
desarrollo de la porcicultura toma en cuenta solamente
el medio físico (altitud, densidad de depresiones
kársticas, clima y suelos) con la finalidad de proteger
a las aguas subterráneas. En este trabajo se utilizó el
modelo clásico sugerido por la Organización Mundial
de la Salud (FAO, 1996). El modelo de evaluación de
la aptitud de tierras para la actividad porcícola puede
mejorarse considerando las rutas de salida de la
producción, la distancia a los centros de venta, la
distancia a los sitios de exportación. Existen granjas en
las zonas de aptitud media, alta y muy alta que hacen
suponer que el crecimiento de la porcicultura no tendrá
grandes impedimentos, como el acceso a carreteras
debido a que el estado de Yucatán es de los que mejor
comunicados están, ya que cuenta con una longitud de
carreteras de 8,947.80 km, lo que da una densidad de
22.56 km por cada 100 km2 (Figura 4).
El tamaño de la granja debe tenerse en cuenta ya que
entre mayor sea la población de cerdos mayor será la
dificultad de tratar los desechos sólidos orgánicos
como, por ejemplo, una población de 50 000 cerdos
producirá alrededor de 50 toneladas de estiércol por día
o unas 1500 toneladas por mes, cantidades que
difícilmente podrían ser tratadas en biodigestores sin
contaminación al ambiente (aire, suelo y agua
subterránea).
Figura 4. Densidad de localidades en cinco clases por 300 km2, muy alta (36 a 64), alta (22 a 36), media (12 a 22),
baja (5 a 12) y muy baja (menos de 5).
Tropical and Subtropical Agroecosystems 24 (2021): #34 Bautista-Zuñiga and Aguilar-Duarte, 2021
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La instalación de biodigestores para el tratamiento de
las excretas es una opción de tratamiento que solo
resuelve parcialmente el problema porque requiere
personal y tiempo para la digestión y producción de
metano (Garzón-Zúñiga y Buenla, 2014; Venegas et
al., 2017). Seguirá habiendo residuos que desechar y
entre más grande la granja menos eficiente es esta
opción de manejo de desechos. En Yucatán, los
biodigestores no están bien manejados, falta una
constante capacitación de la mano de obra, asesoría y
vigilancia (Pérez-Espejo y Cervantes-Hernández,
2018).
La Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección
al Ambiente (LGEEPA, 1988) prohíbe descargar a
cuerpos de agua, ya sea estiércol o aguas residuales sin
un tratamiento previo (Acevedo et al., 2017). El
estiércol fresco no debe ser aplicado a los suelos
agrícolas debido a que contiene antibióticos,
hormonas, patógenos y compuestos orgánicos
derivado de los medicamentos administrados, por lo
que representarían una fuente de degradación de los
suelos y de las aguas subterráneas; por estas razones,
los residuos deberían pasar, al menos, por
biodigestores y/o sistemas de compostaje para luego
ser utilizados como abono en suelos agrícolas (Aguilar
et al., 2011; Aguilar y Bautista, 2011).
Otras afectaciones al ambiente derivadas de la
contaminación del agua subterránea deben ser tomadas
en cuenta, como la desaparición de fauna autóctona
que habita las cuevas (Sosa-Escalante y Chablé-
Santos, 2013), la destrucción de sitios sagrados
(cenotes) (Tec_Pool, 2011), la destrucción del registro
fósil que albergan las cavernas, la eliminación del
empleo en el turismo rural (Galicia-Zamora, 2010), la
dificultad de abasto de agua potable (Pacheco et al.,
2004), los olores desagradables producto de la
descomposición de las excretas y de las aguas
residuales (Hoogesteijn-Reul et al., 2015), los daños a
la salud (Polanco Rodríguez et al., 2015), entre otros.
Además, el desarrollo de la ganadería debe estar
asociado a la producción agrícola para el reciclaje de
los residuos orgánicos; y a una drástica reducción del
volumen de agua usada en las granjas.
CONCLUSIONES
El modelo de evaluación de tierras para la porcicultura
del estado de Yucatán a escala regional, permite
identificar espacialmente las zonas aptas y muy aptas
para dicha actividad. Este mapa puede ser de gran
utilidad en la actualización del programa de
ordenamiento ecológico del territorio del estado de
Yucatán. Sin embargo, por las particularidades del
karst y la gran cantidad de localidades indígenas en el
estado se hace muy necesario llevar el análisis a escalas
mayores a 1:50 000 para el desarrollo de proyectos
porcícolas específicos, así como la incorporación de
otros elementos al análisis de evaluación de tierras
como, por ejemplo, distancia a las carreteras, distancia
al aeropuerto, distancia a ciudades, entre otros
aspectos. El sur del estado es donde se localizan las
zonas aptas y muy aptas para la porcicultura debido
que el terreno es alto, hay menor densidad de
depresiones kársticas y suelos profundos. El
crecimiento de la porcicultura podría ser en esos
territorios previa consulta con las comunidades
originarias y con el cumplimiento pleno de la
normatividad ambiental.
Funding. DGAPA-Universidad Nacional Autónoma
de México, project “Generación de modelos de
evaluación ambiental de perfiles de suelos en zonas
volcánicas y kársticas”, Number IN209218.
Conflict of interest. None.
Compliance with ethical standards. The research
presents original data that have not been submitted to
other journals at the same time.
Data availability. Data are available from the
corresponding author (leptosol@ciga.unam.mx) upon
reasonable request.
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Pollution and Odor in Communities Near
Industrial Swine Operations. Environmental
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Zinck, J. A. 2012. Geopedología. Elementos de
geomorfología para estudios de suelos y de
riesgos naturales. ITC. The Netherlands.
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Small backyard farmers produce pigs mainly on concrete floors, which generates wastewater rich in nitrogenous substances created by the continuous washing of the sheds. The objective of this study was to integrate a systematic review of the information on the deep litter pig production system (SPCCP) as an environmentally sustainable alternative for small farmers in Mexico. The SPCCP uses a layer of absorbent organic matter on which the animals are kept. This technology is considered economical to implement, as it requires less infrastructure. The height of the bedding that favours the transformation of organic matter is 50 to 60 cm. Agricultural by-products such as plant debris or stubble can be used for bedding. The productive parameters of pigs in deep litter (CP) are adequate, with lower labour costs, and the animals have more time to eat, drink and play, which improves animal welfare. The product obtained from the deep bed at the end of the productive cycle has desirable properties to regenerate degraded soils or to enrich soils and can be used in agricultural crops. The SPCCP is simple and efficient, the infrastructure and equipment required are more economical; this production system improves feed conversion and daily weight gain, and benefits animal health and comfort. Since this system does not require washing the sheds, it reduces labour, as well as water needs, and does not generate wastewater. Therefore, the SPCCP complies with technical, financial, environmental, and animal welfare characteristics; it is an alternative for small backyard producers.
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. El concepto duración del periodo de lluvias (DPLL) es una propuesta de mejoramiento de otro denominado longitud del periodo de crecimiento (LPC). El objetivo fue realizar un mapa de aptitud para la agricultura de temporal basado en la selección de un modelo de la duración del periodo de lluvias con el índice de humedad. Se utilizaron los datos de 65 estaciones meteorológicas del estado de Yucatán y zonas circundantes. Se analizó la relación entre el resultado del modelo con el mapa de la vegetación potencial. Se encontró que el índice de humedad es mayor cuando proviene del método de Thornthwaite (MT), con el que se obtuvo el mejor modelo cartográ co con valor de de nición de un mes húmedo cuando es mayor a 0.65. El variograma fue tipo Gaussiano con una r2 = 0.98 y el porcentaje de la varianza explicada C/(C0+C) = 74 %. La validación cruzada de la interpolación presentó una r= 0.63 y la raíz cuadrada del error cuadrático medio (RECM) = 1.34. Los cinco intervalos de meses húmedos de interés agrícola fue de tres a cuatro meses, de cuatro a cinco meses, de cinco a seis meses, de seis a siete meses, y de siete a ocho meses
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In several regions worldwide, the presence of livestock in close proximity to residential areas raises questions about public health implications. The rapid expansion of large-scale livestock farms, increasingly interwoven with urbanized areas, and its potential impact on neighboring residents' health has hardly been accompanied by any research. The current situation in densely populated livestock farming areas could be regarded as a “natural experiment.” Most scientific and public health initiatives have focused on emerging zoonoses and antimicrobial resistance as potential health threats. In this commentary, we emphasize the importance of respiratory health effects of noninfectious air pollutant emissions from livestock farms.
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The objective of this study was to identify the relationship between the geomorphic environments, landforms and the soils in the Yucatan State. A Digital Terrain Model (DTM) was elaborated by using 58 digital topographic maps at scale 1:50000. Then, an altimetric map with 10 meter level contours was made. The components of the relief in the landforms were identified by using satellite imagery (SPOT and LANDSAT). Information from 401 soil profiles was consulted. The geomorphic and pedological map of Yucatan was generated by mapping the geomorphology at scale 1:100000 as the cartographic base, using the soils as a legend. Then, five geomorphic environments were identified: 1) Litoral; 2) Palustral; 3) Pseudo-palustral; 4) Karstic; and 5) Tectonic-karstic. In each of the environments, there were identified the landforms (plains and low hills) and the soils. The geomorphic and pedological approach allowed the identification and description of the coastal geomorphic landscapes and the pseudo-palustral plains, which had not been described before. In the karst environment, at a higher altitude and more humidity, the limestone dissolution caused depressions in soils deeper than the Leptosols. This intensified in the zones in which the platforms emerged at different geologic periods. In the karstic plains from 10 to 100 masl, it was observed a greater soil development due to a higher altitude and more humidity. The most important formation factors in the karstic plains were: Mean sea level, climate and geologic period of emergence.
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Fecha de recepción: 5 de junio de 2015-Fecha de aprobación: 7 de diciembre de 2015 RESUMEN La exposición recreacional a aguas contaminadas con materia fecal o de otra índole es un problema de salud pública. La contaminación fecal se determina a través de la presencia de coliformes totales y fecales. El objetivo del estudio fue determinar cuan generalizada está la contaminación fecal en los cenotes de interés turístico y recreacional en el estado de Yucatán. Se tomaron muestras de agua de 48 cenotes con potencial turístico promocionados en la red. Las muestras fueron sometidas a un ensayo enzimático comercial, Colitag ® con un límite de detección de una Unidad Formadora de Colonia por cada 100 mL de muestra. Todos los cenotes presentaron contaminación fecal. Si las políticas gubernamentales contemplan el uso de cenotes como centros turístico-recreacionales, estos programas deberían venir acompañados de una política de saneamiento, los cenotes no son piscinas y no deben ser usados como tal, sin sistemas de saneamiento adaptados a la ecología del carst. ABSTRACT Exposure to contaminated recreational waters is a public health problem. Fecal contamination is established when bacteriological assays are positive to total coliforms and Escherichia coli bacteria. This study´s objective was to establish how generalized fecal contamination was in touristic and recreationally used sinkholes in the Yucatan State, Mexico. We used an enzymatic bacteriological assay, Colitag ® with a detection limit of 1 Colony Forming Unit / 100 mL of sample, this essay is recommended by the US EPA. All sinkholes presented fecal contamination. The use of sinkholes as swimming pools without any filtration and sanitation system is a public health hazard. If government programs contemplate to exploit sinkholes as tourism attractions, measures should be taken to develop a technology that would allow using these sinkholes without a threat to the environment and human health.
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The Analytic Hierarchy Process (AHP) remains a popular multi-criteria decision method. The author has implemented a free, web-based AHP online system with noteworthy features, allowing for the detailed analysis of decision problems. Besides standard functions, like flexible decision hierarchies, support to improve inconsistent judgments, and alternative evaluation and sensitivity analysis, the software can handle group input, calculate group consensus based on Shannon ? and ?-entropy and estimate weight uncertainties based on randomized small variations of input judgments. In addition, different AHP judgment scales can be applied a posteriori and alternative evaluation can be done using the weighted sum (WSM) or weighted product model (WPM). This flexibility opens up opportunities to study decision projects under various parameters. The author’s intention was to provide a complete and free software tool for educational and research purposes where calculations and algorithms are well documented and all input data and results can be exported in an open format for further processing or presentation. The article describes the basic concept and structure of the software and the underlying mathematical algorithms and methods. Challenges and practical experiences during the implementation, validation and productive phase of the software are highlighted.
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In Mexico, slurry and manure management of farm animals generates 19% of the total methane emitted into the environment; pig production emits 19% of that volume and pig production in Yucatan 5.8%. In order to reduce greenhouse gas emissions, a program in Yucatan was set up to install biodigesters in pig farms to capture methane. An incentive for pig farmers to participate in the program was the possibility to produce electricity. This research demonstrates that most biodigesters in Yucatan have not been well managed and that, given the current conditions of the electric power market, the initial investment is never recovered. The program does manages to reduce methane emissions but, due to the characteristics of the soil and the aquifer, neglects the possibility of water pollution and loss of biodiversity, resulting in a major environmental problem.