Emmanuel ZC - Agricultura y cambio climático

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  • Losinvestigadores de CIAT estántrabajando en un proyecto de modelación de los 50 cultivos “másimportantes” a la escalainternacional, según el áreacosechada. Estos son lascifras dado un escenario de mejorcaso, en quepodríamosmigrar la cultivación de todos los cultivos a los lugares de altaadaptabilidad. Esosignificaría el desarrollo de áreasdondehoy en día no hay tierra cultivable. Y aún en estoescenario de mejorcaso, hay unasperdidassignificativas, comopara el cultivomássembrado: el trigo, queprobablementesufriráunaperdida de 15.1% de aptitudclimática.Los puntosrojossignificanque el cultivoveráunapérdida de aptitudclimática
  • EXAMPLE 1. Oportunidadparaexplotarlassinergias entre adaptación al cambioclimático y mitigación de los GEI
  • Example 4.
  • Where adaptation ísn’t possible, -geographic migration (usu. altitudinal) – e.g., coffee, in ColombiaAnd in Mesoamerica OR-occupational change (other on-farm/crops, or off-farm)
  • Emmanuel ZC - Agricultura y cambio climático

    1. 1. Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />Campo de arroz de riego. Santa Cruz, Bolivia.<br />Agricultura y Cambio ClimáticoEmmanuel Zapata-Caldas, Andy Jarvis,Julián Ramírez y Charlotte LauDecision and Policy Analysis (DAPA)<br />Expo-Agrofuturo10 de junio de 2011<br />
    2. 2. Foto por Neil Palmer (CIAT). Campo de arroz de secano.<br />Caranavi, Bolivia. <br />Contenido<br />Un vistazo a la situación de la agricultura.<br />El cambio climático (CC) y los GCMs.<br />Herramientas para modelación de cultivos.<br />Senderos de adaptación y mitigación.<br />¿Cómo la investigación puede ayudar a generar estos senderos?<br />
    3. 3. La aptitud de cultivos está cambiandoCambios promedios en la aptitud climática de 50 cultivos en el 2050<br />
    4. 4. ¿Qué cultivos se verán afecatados?<br />50 cultivos seleccionados por tener mayor área cultivada a nivel mundial, según FAOSTAT, 2008<br />
    5. 5. Por tanto, es clave ser conscientes que…<br />… en las próximas décadas, el cambio climático y otras tendencias globales pondrán en peligro la agricultura, la seguridad alimentaria y los medios de subsistencia rural.<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    6. 6. ¿Cómo se verán afectados algunos países latinos por el CC?<br />En Perú<br />En Uruguay<br />Poblaciones Vulnerables<br />Personas viviendo en zonas rurales.<br />Los productores pequeños.<br />Todos los consumidores que dependen de precios bajos de alimentos.<br />Los 8.1 millones de habitantes (31.6% de la población nacional) que vive de la actividad agropecuaria<br />El producto bruto de producción agroindustrial de USD$3,841 millones<br />En Bolivia<br />El 40% de la fuerza de trabajo.<br />En Colombia<br />40% de exportaciones <br />
    7. 7. Concentración de GEI en la atmósfera<br />
    8. 8. Entonces, ¿En qué consiste el análisis de los impactos del CC?<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    9. 9. Escenarios de emisiones<br />Situación actual podría ser incluso peor que A2<br />PESIMISTA<br />Económico<br />Regional<br />Global<br />OPTIMISTA<br />Prácticamente irreal<br />Ambiental<br />
    10. 10. Aumento en temperatura global para todos los SRES <br />Aumento en temperatura globalentre 2090 y 2099 – SRES A1B –<br />
    11. 11. Incertidumbre en precipitaciones al año 2100<br />
    12. 12. Laincertidumbre científica… <br />…es relevante, sin embargo es necesario tomar decisiones dentro de tal contexto<br />
    13. 13. Modelos de clima global o GCMs<br />Los GCMs usan algoritmos atmosféricos en una serie de celdas para simular procesos terrestres …<br />… y producir predicciones futuras con base a mediciones históricas.<br />
    14. 14. GCMs del cuatro reporte IPCC<br />
    15. 15. ¿Qué datos climáticos tenemos en CIAT?<br />Blades<br />Discos en línea<br />20 modelos GCM para 2050, 9 para 2020 (datos de Stanford) downscaled a 20km, 5km, 1km.<br />7 GCMs con información decadal de Tyndall Centre.<br />Cálculos de anomalías 24 GCMs.<br />Servidores<br />
    16. 16. WorldClim<br />Hijmanset al. (2005). Promedio del los años 1950-2000.<br />47,554 estaciones de precipitación.<br />24,542 estaciones de temperatura media.<br />14,835 estaciones de temperatura mínima y máxima.<br />
    17. 17. Downscaling<br />0.5 grados (~55 km)<br />hasta 30 sec (~1 km)<br />
    18. 18. ¿Para qué sirven estos datos?<br />Descripción de clima y tendencias<br />
    19. 19. Identificación de tendencias<br />
    20. 20. Además, los datos climáticos sirven para…<br />Descripción del clima actual y futuro de todo el mundo o de cualquier punto específico.<br />Evaluación de impacto<br />Modelos: MaxEnt, Canasta, EcoCrop, DSSAT.<br />Evaluación de impacto de medidas: ¿Qué sería más costoso? ¿Qué sería más beneficioso?<br />Establecimiento de políticas e incentivos.<br />
    21. 21. Proyección<br />Relación<br />Cultivo actual<br />Cultivo futuro<br />Rendimiento, presión de plagas, enfermedades, etc.<br />Rendimiento, presión de plagas, enfermedades, etc.<br />Evaluación de impacto<br />Clave en la investigación<br />Clima<br />actual<br />Clima<br />futuro<br />
    22. 22. Métodos de análisis y modelación<br />Desde lo general a lo local<br />Modelo general: EcoCrop<br />>=1 dato de presencia del cultivo: Homologue<br />>25 Datos de presencia de cultivos: MaxEnt<br />>25 Datos de presencia de cultivo e índice de productividad/calidad por cada punto: CaNaSTA<br />Con su aplicación se pueden generar análisis de impacto productivo y económico, claro está, teniendo en cuenta las incertidumbres.<br />
    23. 23. EcoCrop ¿Cómo evalúa el impacto?<br />Evalúa las condiciones climáticas adecuadas de temperatura y precipitación dentro de una estación de crecimiento. Además, calcula la adaptabilidad resultante de la interacción entre temperatura y precipitación.<br />
    24. 24. EcoCrop: calibrando y analizando<br />Parámetros revisados por expertos de CIP<br />Parámetros base según FAO<br />Papa<br />
    25. 25. Homologue<br />Funciona con la coordenada de un punto donde se ha reportado el cultivo.<br />Sitios similares al Tambo, Cauca<br />
    26. 26. MaxEnt<br />Encuentra el nicho de un cultivo o especie animal basado en probabilidades de presencia.<br />Distribución probabilística potencial<br />Modelo probabilístico multivariado<br />socioeconomicas<br />Distribución de probabilidad alrededor de cada variable<br />
    27. 27. CropNicheSelection in Tropical Agriculture(CaNaSTA)<br /> Modelo probabilístico para identificar la productividad/calidad de un cultivo (e.g. café)<br />
    28. 28. Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT)<br /> Es un modelo mucho más detallado. Entre sus características principales están: Ajuste de parámetros de cultivo, sólo trabaja con cultivos principales (e.g. arroz, maíz, yuca) requiere datos muy precisos, diarios.<br />
    29. 29. En términos económicos, un ejemplo de Uruguay<br />
    30. 30. Evaluación de impacto usando modelos de nicho ecológico - resumen<br />Diversos métodos con características comunes:<br />Usan datos ambientales de entrada.<br />Fácilmente aplicables.<br />Versátiles por sistema productivo/cultivo.<br />Permiten incorporación de más datos si están disponibles.<br />
    31. 31. Ante el evidente cambio en el clima y las oportunidades de análisis ofrecidas por las herramientas de modelamiento, se podrían encontrar caminos efectivos para adaptar el sector agrícola al CC.<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    32. 32. ¿Dónde está el fríjol en la actualidad?<br />Parámetros determinados con base en análisis estadístico de los actuales ambientes de crecimiento del cultivo LAC y África.<br />
    33. 33. Opciones tecnológicas: mejoramiento para tolerancia a sequía o anegamiento<br />Aproximadamente el 22.8% (3.8 millones de ha) de las hectáreas cultivadas se beneficiarían de mejoramiento por tolerancia al la sequía en 2020<br />Drought tolerance<br />Waterlogging tolerance<br />
    34. 34. Opciones tecnológicas: mejoramiento para tolerancia al calor al frío<br />Aproximadamente el 42.7% (7.2 millones de ha) de las hectáreas cultivadas se beneficiarían de mejoramiento por tolerancia al calor en 2020<br />Cold tolerance<br />Heat tolerance<br />
    35. 35. Sistemas Silvopastoriles (SSP)<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    36. 36. Los SSP tienen mucho potencial para mitigar el cambio climático: convertir tierra degradada y con bajo rendimiento a sistemas productivos con secuestros altos de carbón.<br />Se ha demostrado que los SSP suelen aumentar producción de leche y carne.<br />La sombra, baja la temperatura ymantiene la humedad del suelo, obteniendo aptitud climática adecuada para cultivos que sufren con el calor.<br />La diversidad en SSP proveen mejor resistencia a la variabilidad climática, y asegura la provisión constante de alimento animal, aún en caso de sequía.<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    37. 37. Agosto 15, 2008<br />Recuperación de corredores ribereñosPiedemonte llanero, Colombia<br />13 meses<br />Octubre 22, 2008<br />Estado inicial: Julio 17, 2007<br />15 meses<br />
    38. 38. Sombra parael café<br />Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    39. 39. MESETA<br />Aptitud climática del café en Cauca<br /> Modelación del cambio en adaptabilidad de café de 2000 a 2020 y a 2050<br /> Cambios significativos a 2020 en algunas<br />Zona<br />nueva<br />
    40. 40. Usando sombra<br />para adaptar<br /><ul><li>La sombra puede bajar la temperatura hasta 4°C.
    41. 41. Los cultivos que dan sombra (e.g. plátano) proveen una manera de diversificar (adaptar).</li></ul>Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />
    42. 42. Sugerencias para cuando<br />la adaptación no sea posible<br />Producir otros cultivos - diversificar. (en la granja)<br />Cambiar de fuente de ingreso. (fuera de la finca)<br />Migrar a otro lugar, normalmente hacia arriba.<br />
    43. 43. Los investigadores podemos apoyar a los actores en las cadenas de producción y ayudar a que aprovechen las oportunidades.<br />Las medidas…<br /><ul><li>Pronósticos más precisos con plazos más largos para su ejecución.
    44. 44. Instalación de sistemas de alerta temprana para productores y mercados, minimizando la volatilidad de los precios.
    45. 45. Mejoramiento de la repuesta temprana a los eventos climáticos catastróficos.</li></li></ul><li>Vinculando agricultores a las cadenas de mercado<br />New business models for sustained trading relationships<br />
    46. 46. En resumen…<br />Si tenemos los datos, entonces…<br />Podemos predecir el impacto sobre los cultivos.<br />Y sugerir estrategias básicas como por ejemplo:<br />Cambio en variedades (sustitución, diversificación).<br />Cambio de área cultivada (migración).<br />Tecnologías de mejoramiento de cultivos.<br />Estrategias específicas para cultivos específicos (e.g. sombrío para café).<br />Cambio de cultivo (casos extremos).<br />Además, es necesario realizar pruebas de campo para validar las nuevas tecnologías.<br />Y acompañar la validación con estudios de mercado e impacto económico.<br />La transferencia de tecnologías juega un papel crítico para el sector agrícola, pero especialmente para el bienestar de los pequeños y medianos agricultores.<br />
    47. 47. Conclusiones<br />Sabemos que el clima está cambiando, pero, ¿qué tanto resistirán nuestros sistemas productivos de no hacer nada para afrontarlo?<br />Es necesario adelantarnos a los impactos para proponer medidas oportunas.<br />Se debe definir una estrategia para cada lugar y sistema productivo – no existe un modelo de eficacia universal.<br />Se necesita un enfoque multidisciplinar (geográfico, económico, social) para afrontar el CC.<br />
    48. 48. Foto por Neil Palmer (CIAT).<br />¡Gracias! Para más información: e.zapata@cgiar.org o dapa.ciat.cgiar.org<br />

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