Foro internacional: El cambio climático en Perú y en América Latina: situación actual, perspectivas y desafíos

CAMBIO CLIMÁTICO Y EL SECTOR AGROPECUARIO EN AMÉRICA LATINA

Miguel A. Taboada INTA, CIRN, Instituto de Suelos

CONICET

Argentina

1. Cambios del clima en América Central y Sud-América (IPCC 5AR-WG2)- 2. Sector agropecuario como sujeto y objeto del cambio climático. 3. Cambios de uso y de cobertura de la tierra. 4. Estrategias de adaptación y de mitigación a los impactos del cambio climático. 5. Desafíos futuros: ¿Por dónde avanzar?

1. Cambios del clima en América Central y Sud-América (IPCC 5AR-WG2)

Cambios observados y simulados de temperatura media en el pasado y en el futuro, para diferentes regiones de Sud-América y distintos escenarios de emisiones (IPCC 2012)

Algunas conclusiones parciales

A nivel de Sud-América: • Similares tendencias en Amazonas, NE Brasil, Costa Oeste y Sudeste de Sud-América

• Aumentos de temperatura en diciembre- febrero y junio-agosto. Ello corresponde al verano e invierno de gran parte de Sud-América.

• Aumentos continuarían en el futuro, pero su magnitud depende del escenario de emisiones y nivel de CO2 atmosférico.

• Precipitaciones: no cambiaron en promedio.

• Gran variabilidad en el NE de Brasil. Se espera que aumente esa variabilidad (extremos) • SE de Sud-América. Se espera mayor variabilidad. Aumentos en abril-setiembre.

Tendencias crecientes de lluvias anuales en en SE de Sud-América ; 0.6 mm/día/50 años durante 1950-2008). Tendencias decrecientes de lluvias en América Central-Sur de Chile (-1mm/día /50 años durante 1950-2008). Calentamiento en toda América Central y Sud-América (cerca de 0.7-1°C/40 años desde mediados de los años 70). Enfriamiento de la costa chilena a alrededor de -1 C°/40 años. Aumentos de temperatura en América Central y la mayor parte de Sud-América tropical y subtropical. Eventos extremos más frecuentes han favorecido deslizamientos de laderas e inundaciones relámpago en esas regiones.

Tendencias significativas en precipitaciones y temperatura en América Central y Sud-América. Además, los cambios en la variabilidad del clima y en eventos extremos han afectado severamente a la región.

Proyeccciones del clima: aumentos de temperatura, y aumentos o descensos en precipitaciones para América Central y Sud-América para 2100 .

El calentamiento variará de +1.6°C a +4.0°C en América Central, y de +1.7°C a +6.7°C en Sud-América. Los cambios en lluvias para América Central variarán entre -22% y +7% para 2100. Para Sud-América la lluvia variará geográficamente: reducción de -22% en el Nord-Este de Brasil y aumento de +25% en el SE de Sud-América. Para 2100 las proyecciones muestran un aumento de tormentas secas en Sud-América tropical al E de los Andes, y días y noches calurosos en la mayor parte de Sud-América.

Se han observado y está proyectado que continuen en el futuro cambios en el caudal de cursos de agua y en la disponibilidad de agua en América Central y Sud-América, afectando a regiones ya vulnerables.

La criosfera andina está retrayéndose, afectando la distribución estacional de cursos de agua por deshielo. Los caudales de agua crecientes en la cuenca del Río de la Plata y decrecientes en los Andes Centrales (Chile, Argentina) y en América Central en la segunda mitad del siglo 20 estuvieron asociados con cambios en las precipitaciones. Mayor riesgo de reducción en la provisión de agua debido a menos precipitaciones y aumentos en la evaportranspiración en regiones semi-áridas. Se podrá afectar la provisión de agua en ciudades, la generación hidroeléctria y la agricultura.

Retraimiento del glaciar Upsala (Patagonia andina, Argentina)

2. Sector agropecuario como sujeto y objeto del cambio climático.

Sujeto de CC: • Emisiones GEI agropecuarias (CO2, N2O, CH4)

• Cambios de uso y cobertura de la tierra (deforestación, forestación, urbanización, roturación de pastizales)

Objeto de CC: • Producciones afectadas por cambios del clima (régimen de temperaturas, lluvias, nevadas, heladas)

• Eventos extremos: inundaciones, sequías, incendios, huracanes.

Sector agropecuario

Sujeto del CC

Objeto del CC

Emisiones GEI agropecuarias

IPCC AR5 WG1 Technical Summary, 2014. Fuerza radiativa del clima entre 1750 y 2011

CO2 (uso de combustible fosil)

56,6%

CO2 (Otros) 2,8%

CO2 (deforestación,

descomposición de biomasa, etc)

17,3%

CH4 14,3%

N2O 7,9%

Gases-F 1.1%

Participación en 2004 en términos de C equivalente

Sector agropecuario

39,5 %

CAMBIO CLIMÁTICO

co2

N2O

CH4

1. Quema de combustibles

fósiles

2. Industria y generación de energía

4. Ganadería con Rumiantes

y Cultivo de arroz

c/ inundación

5. Uso agrícola de los suelos y pastoreo

de tierras

3. Cambio de uso de

la Tierra y Forestación

Principales fuentes de emisiones/absorciones de gases de efecto

invernadero y procesos en ecosistemas manejados (Fuente: IPCC, 2006).

3. Cambios de uso y de cobertura de la tierra

Generadores de: • Emisiones de CO2

• Cambios de cobertura y albedo del suelo

Cambio de uso de la tierra

Expansión de tierras agrícolas y de pastoreo

Exploración de recursos naturales y geológicos y avance de áreas rurales

Demanda de alimentos, fibras y bioenergía

Cambios en estilo de vida y tecnologias

Cambio ecosistémico Cambio climático

Cambios en demanda de agua por

evapotranspiración, albedo del suelo, almacenes de C, y

emisiones GEI

Cambios en regímenes de

lluvia y temperatura

• La población mundial es ahora alrededor de 7.000 millones de personas y se espera que llegue a 9.220 millones en 2075 (UN, 2004)

• El incremento de la población mundial será menor en Europa (de 12 a 5.9%) que en África (de 13.1 a 24.9%).

• La edad media mundial en 2000 fue 26 años, en 2100 será 44 años, y en 2300, 48 años.

Mas población, diferentemente distribuida, más vieja

Presiones y factores del cambio de uso de la tierra

Se espera que:

• la tierra agrícola global aumente hasta un 14% entre 2010 and 2030.

• expansión de la producción de cereales en las regiones templadas y tropicales de Sud-América y Asia.

2. Pressures and drivers of land use change

En las próximas décadas la humanidad demandará más alimentos, que serán obtenidos de menos tierras y recursos hídricos

• Factores: crecimiento en la demanda de alimentos, forraje, fibra y combustible.

Reflejada por las nubes y la

atmosfera (47.1-69.4%)

Radiación solar entrante (100%)

Absorbida por la

atmosfera (22.9%)

Reflejada por el bosque (0.3-3%)

Nubes gruesas (0.6-0.9 albedo)

Absorbida por la superficie de

la tierra (7.6-30%)

Radiación solar entrante (100%)

Absorbida por la

atmosfera (22.9%)

Reflejada por los cultivos agrícolas

y las pasturas (3.8-8.8%)

Absorbida por la

superficie (22.9-38.5%)

Reflejada por la

atmosfera (38.5-54.1%)

Nubes delgadas: (0.3-

0.5 albedo

• En áreas tropicales y subtropicales de Asia, Africa, Oceanía y Sud-América:

a) conversión de plantaciones forestales y bosques a agricultura annual. b) conversión de sabanas, pastizales y pasturas a ageicultura anual.

• En Europa: tierras agrícolas a plantaciones forestales .

• SE Asia: conversión de turberas a agricultura

Diferentes tipos de cambio de uso de la tierra en los continentes

Cultivos para bioenergía

Pastura para ganado

Cultivo

Tierra agrícola subutilizada

Desplazamiento de cultivos existentes

Plantación forestal

Pastizal

Paso 3 Paso 3

Paso 1 Paso 3

Paso 4

Paso 2

Miyake et al. 2013

Cambio de uso de la tierra para bionergía

Paso 1: cambios directos de plantaciones forestales directas, sabanas y pastizales naturales (e.g., Sud- América, Sudeste de Asia y Africa). Paso 2: conversión de pasturas para ganado que resultan en forma indirecta de la expansión de cultivos bioenergéticos (Brasil).

Los cambios de uso de la tierra contribuyen significativamente a la degradación ambiental y exacerban los impactos negativos del cambio climático.

Deforestación y degradación de tierras principalmente atribuidas a la agricultura extensiva e intensiva. Expansión de la agricultura asociada en algunas regiones a aumentos de precipitación. Ello ha afectado ecosistemas frágiles, como los bordes de la Selva Amazónica y los Andes Tropicales. Tasas de deforestación: ha descendido substancialmente en la Amazona desde 2004 (4.656 km2/año en 2012). Otras regiones como el Cerrado aún presentaron tasas tan altas como 14.179 km2/año para el período 2002-2008.

¿Cómo es afectado el sector agropecuario por el CC? (objeto del CC)

Se espera una gran variabilidad espacial en los cambios en productividad agrícola con consecuencias sobre la seguridad alimentaria asociado al cambio climático .

SE de Sud-América: se proyectan mas lluvias, la productividad media podría ser mantenida o aumentada hasta mediados del siglo 21 Centro América, NE Brasil y partes de la región andina: se esperan mayores temperaturas y menores lluvias. Esto podrán hacer disminuir la productividad en el corto plazo (por 2030), amenazando la seguridad alimentaria de la población más pobre.

La energía renovable basada en biomasa puede ser afectada por el cambio climático.

Caña de azúcar y soya: se espera espuesta positiva (productividad y producción) al CO2 y cambios de temperatura, aun con menor disponibilidad de agua. Expansión de la caña de azúcar, soya y palma: pueden afectar el uso de la tierra, con mas deforestación en partes del Amazonas, América Central, entre otras regiones, y pérdidas de empleos en algunos paises.

Régimen de disturbio en ecosistemas

Frecuencia e intensidad de fuegos Pestes y epidemias

Tormentas de viento y polvo

Desborde y secado de ríos

Sequías

Eventos extremos

Lluvias concentradas y tormentas fomentan las pérdidas de suelo por erosión hídrica, en sistemas de producción poco sustentables.

Sellado del suelo y baja estabilidad estructural:

baja infiltración de agua. El anegamiento

promueve las emisiones de N2O por

denitrificación

Deslizamiento de laderas por tormentas tropicales en el Caribe

Grandes secas, cambios de uso y de cobertura de la tierra, y

sistemas de producción poco sustentables fomentan

tormentas de polvo en agrosistemas vulnerables

Voladuras de suelo al sur de la provincia de Buenos Aires,,

causadas por el cultivo de tierras semiáridas.

Mapa de riesgo de riesgo de incendio, definido Meteorológicamente, superpuesto con la proyección de deforestación

4. Estrategias de adaptación y de mitigación a los impactos de cambio climático

SUELO

CAMBIO CLIMÁTICO

GEI

Secuestro de Carbono

MITIGACIÓN DE EMISIONES GEI ADAPTACION AL CC

FRECUENCIA DE EXTREMOS

•EROSION •CAMBIOS DE USO DE LA TIERRA •SALINIZACION •NUEVOS CULTIVOS P

red

icci

ón

de

esce

nar

ios

exposición

vulnerabilidad

Eventos climáticos

riesgo

En muchos paises de América Central y Sud-América un primer paso hacia la adaptación a futuros cambios climáticos es reducir la vulnerabilidad al cambio climático presente.

Conflicto: planeamiento a largo plazo y los recursos humanos y financieros necesarios versus deficits actuales en bienestar de la población de América Central y Sud-América. Sinergias: planificación del desarrollo, la adaptación y la mitigación. Ubicar los recursos disponibles en forma mas eficiente en el diseño de estrategias para reducir la vulnerabilidad. Desafío: construir un nuevo modelo de gobernanza. Entrelazar las necesidades de desarrollo, la reducción de la vulnerabilidad y las estrategias de adaptación a los estreses climáticos.

Posibles estrategias de adaptación en el agro:

• Desplazamiento de las zonas de cultivo

• Cambios de las fechas de siembra

• Adopción de germoplasmas adaptados

• Mejor uso del conocimiento local

• Nuevos sistemas de cultivo para mejorar conservación del agua

• Capturar nitrógeno desde la atmósfera

• Reciclado de residuos

• Integración de producciones (silvopastoril, agricultura-ganadería)

Cambios en el régimen de temperatura y de lluvias:

Posibles estrategias de adaptación en el agro:

Cambios en el régimen de temperatura y de lluvias (cont.):

• Agricultura biológica (control biológico de plagas)

• Mejorar eficiencia de uso del agua en secano y con riego.

• Re-uso de aguas de drenaje. Fertigación.

• Estrategias diferenciadas para agricultura “industrial” (llanuras templadas y subtropicales) y para agricultura de pequeña y mediana escala. • Reformas constitucionales y legales, que buscan una mejor protección de los recursos edáficos, hídricos y genéticos.

Productividad del agua

Rendimientos posibles alejados del potencial que permite la EVT

Se puede avanzar más rápido en la de rendimientos entre 1000 y 2000 kg/ha de trigo y arroz

Marco conceptual sobre manejo presente y futuro de los suelos

Presente

Suelo

Entradas

Reciclado

Salidas

(Efectos colaterales)

(Eutroficación, sedimentación, …)

(minería de recursos naturales)

(agua, petróleo, …)

Futuro

Suelo

(controlado)

(eficiencia mejorada del reciclado y almacenamiento: agua de lluvia, carbono, agroquímicos, etc.)

(cantidad similar que en un ecosistema)

Agrosistemas vulnerables • conservación y almacenamiento del agua

• sistemas integrados agroforestales • sistemas integrados silvo-pastoriles • agroecología • reciclado de residuos in situ • conocimiento local

• Intensificación de la agricultura en SD • Mayor uso de cultivos de cobertura • Manejo sitio-específico de nutrientes • Restauración de la fertilidad física y química • Control de la erosión • Sistemas integrados de agricultura-ganadería

Agrosistemas poco vulnerables

Enfoques en gran escala

Enfoques de pequeña escala

La cobertura del suelo es clave!

• Disminuye la temperatura máxima

del suelo

y la mineralización del carbono;

• Mejora la EUA por el control de las

pérdidas por evaporación

• Controla la erosión del suelo

• Controla la salinización superficial

del suelo

a) Manejo de la fertilización nitrogrenada (MPMs):

• Dosis de N correcta.

• Momento correcto

• Manejo x ambientes

• Fuentes alternativas de N

Estrategias de mitigación (MPMs): Emitir menos GEIs o almacenar mas C

Efectividad sitio-específica, en función de donde hay mayor riesgo de pérdidas de N hacia el agua subterránea y la atmósfera.

Actualmente EUN en el orden del 50%!!!

Ciclo de C en la tierra (Physical Geography.net)

Aumento de sumideros de C

• Siembra directa y/o labranza

conservacionista

• Rotaciones con > intensidad de

cultivos y manejo de nutrientes (si

es posible)

• Cultivos de cobertura

• Integración ganadería – agricultura

• Abonos orgánicos

• Aforestación/ reforestación

• Manejo de pastizales y pasturas

Estrategias de mitigación (MPMs):

Analizar balance

en términos de

C equivalente

(poder de

calentamiento

de cada GEI)

RESUMEN MITIGACIÓN

•Mucho de los esfuerzos para mitigar deben pasar por otros sectores

(industria, transporte, etc.) y por los países que más emiten.

• En lo que al agro concierne, el camino de la mitigación pasa por lograr

una mayor intensificación de la producción manteniendo el manejo

con agricultura conservacionista.

• Integración de producciones: agricultura y ganadería; ganadería y

silvicultura.

• Reciclar nutrientes en el agro.

• Debieran explorarse alternativas nuevas, como un mercado privado

de bonos de carbono.

Futuro: huella de carbono (no descuidarse!)

5. Desafíos futuros: ¿por donde avanzar?

a) Productivos:

• Cerrar “brechas” de rendimiento en los principales cultivos: comprender mejor el aprovechamiento del agua almacenada en los perfiles de suelo. • Nuevos germoplasmas: resistencia a plagas, estrés hídrico, C3 por C4 en trigo y arroz. • Evitar agotamiento de la fertilidad de los suelos (acceso a fertilizantes y sistemas diagnóstico).

• Mejorar la comprensión de los procesos biológicos de suelo: fijación de N, solubilización de P, degradación de residuos de herbicidas, agregación del suelo. • Mejorar la eficiencia de los sistemas de riego (fundamental por menores lluvias en zona andina.

5. Desafíos futuros: ¿por donde avanzar?

b) Ecosistémicos:

• Medir las emisiones GEI (N2O, CH4).

• La solución no es emitir menos en “bruto”, sino menos “por unidad producida: mejorar eficiencias de uso del C, el N y el agua.

• Cómo secuestrar mas C en los suelos: integración con ganadería, uso de residuos del agro, intensificar la agricultura, agro-ecología. • Preservar calidad del agua y del aire.

• Preservar biodiversidad en ambientes críticos (selvas, bosques, humedales)

Tener en cuenta los servicios ambientales que presta el sector agropecuario.

Muchas gracias!