variabilidad y cambio climáticos en el sector agropecuario: … · 2014-09-08 · walter e....
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Walter E. Baethgen 2014
Variabilidad y Cambio Climáticos
en el Sector Agropecuario:
Desafíos y Oportunidades
Walter E. BaethgenHead, Regional and Sectorial Research Program
International Research Institute for Climate and SocietyThe Earth Institute
Columbia University, New York
Walter E. Baethgen 2014
50% se Absorbe y
Calienta la Tierra
Una parte se
refleja en la
Tierra y la
Atmosfera
El Efecto Invernadero:
Parte de los Infrarrojos atraviesanla atmosfera, pero otra partees absorbida por los Gases deEfecto Invernadero y se re-emitenen todas direcciones.
Esto permite calentar la Tierra ylas capas inferiores de la atmosfera
Walter E. Baethgen 2014
Al aumentar las emisiones de Gases con Efecto Invernadero,se incrementa el Efecto Invernadero “Natural”
(Es como si el vidrio del Invernadero se hiciera más grueso: “atrapa mas calor”)
El calentamiento afecta la circulación atmosférica, intensifica el ciclo hidrológico,y eso afecta el clima de todo el planeta
Walter E. Baethgen 2014
Cambio Climático
Cuánto se debe a la acción del hombre?Cuánto es “Natural”?
Certeza:
La acción del hombre es parte del problema
Walter E. Baethgen 2014
Diagrama de Flujo de Emisiones Globales
Sector Agropecuario
Cambios Uso del Suelo
CO2
CH4
N2O
Walter E. Baethgen 2014
Diagrama de Flujo de Emisiones Globales14%
18%
6
2%
Sector Agropecuario
Deforestación
Energia
Walter E. Baethgen 2014
Diagrama de Flujo de Emisiones Globales14%
18%
6
2%
Deforestación
x 25
x 300Sector Agropecuario
Suelos 6%
Ganad. 5%
65%
CH4
N2O
Walter E. Baethgen 2014
Acciones en Cambio Climático
La Fundamental: ir a las causas
Mitigación: Reducir Emsiones Netas
1. Reduciendo Emisiones de GEI
2. Removiendo GEI de la atmósfera (secuestro)
Walter E. Baethgen 2014
Mitigación del Cambio Climático
Reducir Emisiones de GEI:
Fuentes de Energía Renovable (vs combustibles fósiles)Eficiencia en el TransporteReducción de emsiones de metano y oxidos de N
Remover GEI de la Atmósfera:
Secuestro de Carbono en los Suelos (aumento de la MOS)Aforestación
Walter E. Baethgen 2014
Dos Comentarios en Mitigación
1. Huellas de Carbono (CO2 / kg de carne, Lt leche, etc.)
Posibles barreras no arancelarias
Medir la huella en Uruguay (y medirla bien)(Trabajo de V. Picasso et al., 2014, CIRVCC)
2. Efectos en el Cambio de Uso de los Suelos
Necesidad de cuantificar y modelar cambios en el C suelo
Walter E. Baethgen 2014
Uruguay: Crop Rotation Experiment (1963 - present)Observed data and Century model
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
So
il C
arb
on
(g
/m2)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
CC(-F) CenturyCC(+F) CenturyCP(+F) CenturyCC(-F) ObsCC(+F) ObsCP(+F) Obs
Modelo CENTURY
Carb
on
o e
n e
l su
elo
(g
/ m
2)
Cultivos + Pasturas
Cultivos +Fertil.
Cultivos - Fertil.
IFDCContenido de Carbono en el Suelo
(Efecto de las Rotaciones de Cultivos y PasturasEjemplo: Experimento de Estanzuela (1965) (Con Laboreo)
(Baethgen y Morón, 2000)
Walter E. Baethgen 2014
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
CC(-F) CenturyCC(+F) CenturyCP(+F) Century
Erosion No Erosion
So
il O
rgan
ic C
arb
on
(g
/m2)
(Baethgen y Morón, 2000)
Contenido de Carbono en el SueloEfecto de las Rotaciones de Cultivos y Pasturas
Efecto de la Siembra Directa
Evaluar los sistemas de producción de hoy (SNIA)
Walter E. Baethgen 2014
Lo Fundamental es la Mitigación
Pero debido a la inercia de emisiones pasadas y presentes:
Efectos en el Clima por 40-50 años
Por lo tanto: Necesidad de Adaptarse
Walter E. Baethgen 2014
Adaptarse a qué?Qué podemos Esperar?
Informar Planificación Toma de Decisiones
Políticas Públicas
Se Necesitan
Escenarios de Clima del Futuro
Walter E. Baethgen 2014
Como va a ser el Clima del Futuro?Escenarios de Cambio Climático: Uso de Modelos (GCMs)
Modelos complejos que simulan los procesos físicos en atmósfera, océanos, y tierra
Walter E. Baethgen 2014
La Resolución Espacialde los Modelos Climáticosen los Informes del IPCC(tamaño de grillas)ha mejorado mucho
10
1
30
30
Capas Verticales
FAR AR4
Walter E. Baethgen 2014
Todavía hay mucho para entender y mejorarModelos Climáticos: Ejemplo en SE South América DJF
Anom
alía
s (m
m/m
es)
Modelos IPCC Rango y Promedio
IPCC, 2014
Walter E. Baethgen 2014
Todavía hay mucho para entender y mejorarModelos Climáticos: Ejemplo en SE South América DJF
Modelos IPCC Rango y Promedio
Anom
alía
s (m
m/m
es)
Observado
Walter E. Baethgen 2014
Como va a ser el Clima del Futuro?Escenarios de Cambio Climático: Uso de Modelos (GCMs)
2. Un Input clave:Emisiones de GEI
Suposiciones en:(e.g., in 2080-2100)
Tecnologías?Población? Fuentes de Energía? Tasas de Deforestación?
Incertidumbre
(Escenarios IPCC)
1. Mucho para Avanzar enModelos: Investigación
Walter E. Baethgen 2014
300
400
500
600
700
800
900
1000
1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
CO
2 p
pm
A1B
A1F
A2
B1
B2
CO2 en la atmósfera Para diferentes
Opciones de Desarrollo
Fuente: IPCC, 2007
Clima y Escenarios Socioeconómicos
En AR5: Valores de Forzameinto Radiativo(suposiciones similares)
Walter E. Baethgen 2014
RCP (Trayectorias de Concentración Representativas):Trayectorias de cuatro concentraciones de gases (no emisiones) adoptadas por el IPCC para su Quinto Informe (AR5)
(Values are radiative forcing values in the year 2100 relative to pre-industrial values (+2.6, +4.5, +6.0, and +8.5 W/m2
Walter E. Baethgen 2014
Se conectan los RCPs con Modelos Climáticos: Escenarios IPCC
Walter E. Baethgen 2014Fuente: IPCC, 2007
Proyecciones (Escenarios) para 2090-2099
Para las Lluvias, la incertidumbre es aun mucho mayor.
Lluvia de Diciembre-Enero-Febrero
Walter E. Baethgen 2014 Giannini et al., 2007
A Nivel Regional los Escenarios Climáticos son más Inciertos(Corridas de modelos individuales y medias)
Este de Africa
Esto es para grandes “Ventanas”La Incertidumbre es mucho mayor a Nivel Local
Walter E. Baethgen 2014
SIN EMBARGO: Se publican Resultados como:Cambios en Rendimientos de Cultivos 2020, 2050, 2080
Incertidumbre?
2020
2050
2080
Conclusión: Los escenarios de Cambio Climático son InciertosIPCC no publicó los escenarios para predecir el clima local
PROBLEMA:
Esto es fácilmente entendible
Puede ser “erróneamente” creible
Cambios esperados en rendimientos de cultivos Para el escenario HadCM2de cambio climático
Walter E. Baethgen 2014
Downscaling: Aumento de la Resolución Espacial
Dinámico o Estadístico
(mejor detalle)
Bueno para PronósticosEstacionales (3 meses)
Pero en Cambio Climático
las incertidumbres son
Iguales o aún más grandes
Walter E. Baethgen 2014
Cambio Climático y Tomadores de Decisiones
Tomadores de Decisiones (incluyendo Políticas Públicas): Presión para actuar en el plazo inmediato a corto
Comunidad Científica: Escenarios para 2080, 2100Muy bueno para toma de conciencia, bueno para Mitigaciónpero CC “problema FUTURO”
Escenarios de CC: Incertidumbre a escala local es enorme
Resultado: “Parálisis”
Difícil integrar CC en las agendas políticas, planificaciónDesconectado de programas de desarrollo
Se puede incorporar en Toma de Decisiones? Políticas?
Walter E. Baethgen 2014 Walter E. Baethgen 2014
Sahel: Annual Precipitation
200
250
300
350
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500
550
600
650
700
1900 1920 1940 1960 1980 2000
Rain
fall (
mm
)
Observed
Necesitamos Nuevos Enfoques
Existen Diferentes Escalas de Variabilidad Climática
Ejemplo: Lluvia Annual en el Sahel
Variabilidad Decadal250mm en 20 años
“Cambio Climático”180mm en 100 años
Variabilidad Interanual290mm de un año a otro
Walter E. Baethgen 2014
Importancia Relativa de la Variación del Clima a Diferentes Escalas:
• Lineal (CC),• Decádica • Interanual
Linear
(18% Variance)
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Lineal(18% de la Variación)
Decadal (removing Linear
(27% Variance)
-200
-150
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200
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Decádica(27% de la Variación)
Interannual (removing Linear and Decadal)
(55% Variance)
-200
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0
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1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Interanual (de un año a otro) (55% de la Variación)
Sahel, W África:
Walter E. Baethgen 2014
Existe Variabilidad Climática a Diferentes Escalas Temporales:
•Interanual (de un año a otro)•Decadal o decádica (en períodos de 10 o más años)•De más largo plazo (“Cambio Climático”)
La importancia relativa de cada una varía en diferentes regiones
Ejemplo: Importancia Relativa en todo el mundo
(Herramienta del IRI [Greene et al, 2011] en Data Library http://iridl.ldeo.columbia.edu/
Walter E. Baethgen 2014
Importancia de las diferentes escalas de variación del clima en el mundo
Tendencias en lluvia (“Cambio Climático”): % varianzaObservaciones del siglo XX - Medias Anuales
http://iridl.ldeo.columbia.edu/maproom/.Global/.Time_Scales/
Greene et al, 2010
Walter E. Baethgen 2014
Variabilidad Decadal en Lluvia: % de la Varianza Observaciones siglo XX – Media Anual
http://iridl.ldeo.columbia.edu/maproom/.Global/.Time_Scales/
Greene et al, 2010
Walter E. Baethgen 2014
Variabilidad Interanual en Lluvia: % de la Varianza Observaciones siglo XX – Media Anual
Típicamente 60-90% de la varianza
Walter E. Baethgen 2014
Cambio entre 1930-1960 y 1970-2000 (%)(JFM = Verano)
+30-50%Aumento deLluvias
Cambios en PRECIPITACIONES (% cambio)Entre 1930 - 2000
(Giménez y Baethgen, 2008)
Enero – Febrero - Marzo
Cambio Climático? Variabilidad Decádica? Ambas?
NuevasÁreas deCultivos Argentina
Walter E. Baethgen 2014
Comentarios Iniciales
Los escenarios basados exclusivamente en Modelos son Inciertos(peor para Lluvias, peor para escala de Región, mucho peor para Local)
Los escenarios focalizados solo en las “tendencias” (CC) no consideranInformación Importante (Interanual, Decádica, Eventos Extremos)
Los Modelos Climáticos de hoy no simulan bien la Variabilidad Decádica(Y esa variabilidad puede ser importante en algunas regiones)
La mayor parte de la Variabilidad Climática (observada y esperada)es la de escala Interanual –de un año a otro (60-80%)
Walter E. Baethgen 2014
Paradigma Presente: Arca de Noé
(Rafael Terra, 2014, in prep)
Tenemos información perfecta sobre el clima del futuro: se viene un Cataclismo
Acción: construimos Infraestructura y salvamos la Biodiversidad
Pero: No tenemos (no vamos a tener) información perfecta sobre el clima
Se necesita un Nuevo Paradigma
Walter E. Baethgen 2014
Ginkgo biloba(la especie tiene 2,000,000 años)
Approx 1,000m del epicentrode Hiroshima
2 millones de años de Evolución
Adaptado a amplio rango de condiciones
Evento muy extremo (bomba A)
6 Ginkgos Sobrevivieron
Paradigma: Adaptar con “flexibilidad”
• No vamos a tener información “perfecta”• Adaptarse a un rango de posibles condiciones• Empezar por adaptarse al clima de hoy
Paradigma 2: Ginkgo biloba
(Rafael Terra, 2014, in prep)
Walter E. Baethgen 2014
Enfoque Complementario al “Tradicional” de Cambio Climático:Gestión de Riesgos Climáticos
Futuro: Trabajar en Cambio Climático “Cercano” (i.e., 10-30 años)Considerando un AMPLIO RANGO DE CONDICIONES POSIBLESExiste Demanda de Usuarios: Infraestructura, Represas de Agua,Costas, Glaciares, Planes de negocios de largo plazo, Programas de Desarrollo
Algunos de los peores impactos esperados del Cambio Climático están relacionados con la Variabilidad Climática (sequías, inundaciones, etc.)
Cambio Climático es un problema del PRESENTE(y no un problema del FUTURO)
Mejorando la Adaptación al Clima de Hoy se tienen Sociedades menos Vulnerables, mejor preparadas para posibles Cambios en el ClimaHAY MUCHO PARA HACER HOY (y el resultado se puede evaluar HOY)
Walter E. Baethgen 2014
Ciencia/Tecnología informando Decisiones/Políticas Públicas:
El avance en las Ciencias requiere especialización cada vez mayor (enfoque “reduccionista”) (“islas de conocimiento en un mar de ignorancia”)
Meinke et al, 2007
Desafío: Avances en Ciencia no son Proporcionales a sus Aplicaciones
Tomadores de decisiones: enfoque “holístico, integrado e intuitivo”
Hace falta Integrar conocimiento (conectar las “Islas”)
Walter E. Baethgen 2014
Cómo integrar información:•Científica•Tecnológica•Económica•Climática
De una forma que sea ENTENDIBLE y UTILIZABLE
Es necesario conectar Avances de la Ciencia y Tecnología con Necesidades de la Sociedad (se deben entender suficientemente bien las dos cosas).
Cadenas/Redes de Información / Espacios Interdisciplinarios
Se necesitan “enfoques de trabajo” que aseguren el enfoque “Integrado”, Holístico para informar decisiones/políticas Contextualizadas
Se necesitan Herramientas que permitan Integrar esa Información
Walter E. Baethgen 2014
E
Sistemas de
Información y
Soporte para la
Toma de
Información para Gestión de Riesgos Climáticos: Enfoque de Sistemas
DecisionesEjemplo SNIA en Uruguay
Walter E. Baethgen 2014
Aprovechar Herramientas Modernas paraIntegrar Información y “Traducirla”
(Ejemplo del SNIA en Uruguay)
MODELOSSIMULACION
SENSORAM.REMOTO
BASES DATOSEXISTENTES
SIG
ESCENARIOSCLIMATICOS
Estado del Arte de la Ciencia Productos ÚtilesInformación “Accionable”
“Coloresde Semáforo”
ESCENARIOSECONOMICOS
• Alertas tempranas
• Respuestas tempranas
• Pronósticos de Cultivos
• Seguros de Índices
• Factibilidad de Inversiones
• Evaluación de Tecnologías
• Impacto Ambiental
Walter E. Baethgen 2014
ADAPTACIÓN al Cambio Climático (HOY a 10-30 años)
•Implementar medidas para mejorar Adaptación al clima de HOY•Tecnológicas, Arreglos Institucionales que Reducen Vulnerabilidad•Futuro: amplio rango y para 10-30 años (no para el 2080 – 2100)
Comentarios Finales
Informar Decisiones, Planes
•Entender las cadenas / redes existentes•Crear espacios Interdisciplinarios•Necesidad de profesionales “Integradores”•Enfoque “SISTD”: Herramientas modernas que integren conocimiento•Información “accionable” (vs solamente interesante)
Lo Fundamental es avanzar en MITIGACIÓN
•Fuentes de energía, reducción de emisiones, secuestro de Carbono•La incertidumbre de los escenarios no debe ser barrera
Walter E. Baethgen 2014
Walter E. Baethgen
Director, Investigación Sectorial y Regional
Líder Programa Regional para América Latina y el Caribe
Columbia University, New York
email: [email protected]
Internet: http://iri.columbia.edu/
Muchas Gracias