Walter E. BaethgenLatin America and the Caribbean Regional Program

International Research Institute for Climate and SocietyColumbia University

Gestión de RiesgosClimáticos en la Agricultura:

Cambio Climático

Objetivo:

Promover Discusión en relación a:

• Enfoque general de Gestión de Riesgos Climáticos

• En particular: Adaptación al cambio climático en la Agricultura

•Rol de Modelos, Estadística

Sistema Climático

Diferentes procesos, diferentes escalas (espacial y temporal)

•2-3 meses

•6 meses – 1 año

•Décadas

•Varias Décadas

•Siglos

Variabilidad y Cambio Climático: Lenguaje

(“Tiempo” 1 – 10 días)

“Cambio Climático”

“Variabilidad Climática”

(“Tiempo” 1 – 10 días) Condiciones atmosféricas: predicciones 1 – 10 días

Atmósfera interactuando con Océanos yTierra: las condiciones varían a tasas más Lentas ( “memoria” más larga).

Avances en el conocimiento de estaInteracción hace posible la Predictibilidad Climática (3-6 meses)

Calentamiento Global, Cambio Climático:Además de los procesos físicos, Suposiciones sobre Comportameinto Humano:Escenarios de emisiones, tecnologías,Deforestación (INCERTIDUMBRE)

Toma de Decisiones: Predicciones

•2-3 meses

•6 meses – 1 año

•Décadas

•Varias Décadas

•Siglos

Source: IPCC, 2007Temperatura Global

Incertidumbre

Escenarios de Cambio Climático: Uso de Modelos (GCMs)

Un Input clave:Emisiones de GEI

Suposiciones en:(e.g., in 2080-2100)

Tecnologías? Fuentes de Energía? Tasas de Deforestación?

Incertidumbre

(Escenarios IPCC)

Modelos complejos que simulan los procesos físicos en atmósfera, océanos, y tierra

Procesos y nivel de detalleLimitados por capac. computacional

Source: IPCC, 2007

2090-2099

Restando la media

Magnitud Relativa de la Variabilidad Climática para Diferentes Escalas Temporales:

Ej.: Variabilidad de la Temperatura

Por otro lado cuando todas las escalas vanen la misma dirección, puede existir eventosmás frecuentes (sequías, inundaciones, etc.)

Si la variabilidad aumenta, es aún peor

Magnitud Relativa de la Variabilidad Climática para Diferentes Escalas Temporales:Ej.: Variabilidad de la Temperatura

Cambio Climático y Tomadores de Decisiones

Tomadores de Decisiones (incluyendo Políticas): Tomadores de Decisiones (incluyendo Políticas): Presión para actuar en el plazo inmediato a cortoPresión para actuar en el plazo inmediato a corto

Comunidad Científica: Escenarios para 2080, 2100Comunidad Científica: Escenarios para 2080, 2100Bueno para toma de conciencia, bueno para MitigaciónBueno para toma de conciencia, bueno para Mitigaciónpero CC problema FUTUROpero CC problema FUTURO

Escenarios de CC: Incertidumbre a escala local es enormeEscenarios de CC: Incertidumbre a escala local es enorme

Resultado:

CC (no) está en las agendas políticas, de planificaciónDesconectado con los programas de desarrollo

Se puede incorporar en las Agendas de Desarrollo?

Enfoque Complementario al “Tradicional” de Cambio Climático:Gestión de Riesgos Climáticos

Trabajar en Cambio Climático “Cercano” (i.e., 10-30 años)Existe Demanda de Usuarios: Infraestructura, Represas de Agua,Planes de negocios de largo plazo, Programas de Desarrollo

Algunos de los peores impactos esperados del Cambio Climático están relacionados con la Variabilidad Climática (extremos).

Aprendiendo a lidiar con Variabilidad Climática Actual se tienenSociedades menos Vulnerables mejor preparadas a enfrentar posibles escenarios de Cambio Climático

Con este enfoque, las acciones necesarias deben ser tomadas a escalas que son relevantes para el sector de Políticas

Cambio Climático es un problema del PRESENTE(y no un problema del FUTURO)

Un Enfoque Alternativo pare el Tomador de DecisionesGestión de Riesgos Climáticos

Considerar todo el continuo de Variabilidad Climática: de meses hasta varias décadas

Actuar en el Presente – Sobre la vulnerabilidad actual - el futuro es una prolongación del presente. - Algunos de los peores impactos esperados del Cambio Climático están

relacionados con la Variabilidad Climática incluyendo sus extremos.

• De una manera integrada – disciplinas y sectores

• Construyendo conocimiento – aprendiendo del pasado, entendiendo el presente e integrando lo que podamos del futuro

• Información, herramientas, productos: de meses a décadas dependiendo de lo que es relevante para la DEMANDA

• Usando las herramientas disponibles – tecnologías, recursos, instituciones, políticas

• Conectando las comunidades relevantes

• Variabilidad! Interanual y Decádica – avances en la ciencia

Decadal Variability is largely incoherent among models, observations...

“Amazon” : Annual-Mean Temperature

Western North America : DJF Temperature

Escenarios de Cambio Climático:

Muy efectivos para conciencia (presión social y política para reducir emisiones)

Aumento del nivel del mar, Agua de Glaciales (Lima)

Se deben usar para preguntas de: “Que pasaría si” Cubriendo una amplia gama de posibilidades (debido a las incertidumbres)

Excelentes para conectar con modelos de simulación en la Agricultura, Salud, Agua, etc. (para Impactos de “Qué pasaría si?”)

Analizar impactos posibles y respuestas:(Qué pasaría si...)

EscenariosClimáticos

(downscaled)

Intervenciones•Tecnologías•Gestión / Manejo•Políticas

5

4

3

2

1

Modelo deSimulación

(Agro, Agua, Salud

ResultadosPosibles

2

3

4

5

1

Analizar un amplio rango de alternativas Impactos posibles de diferentes escenarios climáticos:

Informar Planificación, Decisiones

Incertidumbres?

Analizar impactos posibles y respuestas:(Qué pasaría si...)

EscenariosClimáticos

(downscaled)

Intervenciones•Tecnologías•Gestión / Manejo•Políticas

5

4

3

2

1

Modelo deSimulación

(Agro, Agua, Salud

Analizar un amplio rango de alternativas Impactos posibles de diferentes escenarios climáticos:

Informar Planificación, Decisiones

ResultadosPosibles

Experimentar Tecnologías, Manejo• Alternativas (trigo y otros cultivos)• Manejo (fertilizantes, cultivares, irrigación)• Variación de Precios y Costos

Cambio Climático en Agricultura: Impacto y Adaptación(Escenarios Climáticos + Modelos de Simulación de Cultivos)

(A) (B)

SISTD Uruguay Versión 1: MARGEN BRUTO ESPERADO (US $/ha) para 2040Corridas de CERES Trigo para la regiónTecnología “BX-1” (variedad, época de siembra, fertilizante, etc)

MeanGross Margin US $/ha)

10th PercentileGross Margin US $/ha)

SISTD Uruguay Versión 1 (Riesgos en 2040)Corridas de CERES Trigo para la regiónTecnología “BX-1”

Evaluación del RIESGO: hasta cuánto se puede perder una vez cada 10 años.

Sahel: Annual Precipitation

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Rai

nfa

ll (m

m)

Observed

Deacadal

Linear

SAHEL

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 200080

100

120

140

160

180

200

ANO

Pre

cipi

taçã

o JA

S (

mm

)

Sen slop = 0.64Mann-Kendall Tau Test

=23 mmmm2

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 20000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Ano

Pre

cipi

taçã

o (m

m/a

no)

Tendency=13.20mm

34% Variance

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

ANO

Pre

cip

itacão (

mm

)

=11.21 mm

Low Frequency24% Variância

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

ANO

Pre

cipi

tacã

o (m

m)

=14.71

HighFrequency42% Variância

•Algunos Modelos pueden reproducir la Variabilidad Decádica•Modelos Estadísticos pueden caracterizarla Por lo tanto se pueden utilizar para evaluar Escenarios (Predecir?)

(A. Giannini, IRI)

Variabilidad Decádica

Paysandu: Precipitaciones OND

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Pre

cip

(m

m)

Observado

Lineal

Decadica

Dec = 19% Lin = 6%

Artigas: Precipitaciones OND

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Pre

cip

(m

m)

Observado

Lineal

Decadica

Dec = 18% Lin = 0.3%

Cambio entre 1930-1960 y 1970-2000 (%)(JFM = Verano)

+30-50%Aumento deLluvias

Cambios en PRECIPITACIONES (% cambio)Entre 1930-1960 y 1970-2000

Enero – Febrero - Marzo

Cambios en PRECIPITACIONES (% cambio)Entre 1930-1960 y 1970-2000

Enero – Febrero - Marzo

Cambio Climático? Variabilidad Decádica? Ambas?

Significant changes in PRECIPITATION (% change)between (1930-1960) and (1970-2000)

Significant changes in PRECIPITATION (% change)between (1930-1960) and (1970-2000)

FMA MAM AMJ MJJ

JJA JAS ASO

OND

SON

NDJ DJF JFM

Significant changes in Minimum Temperature (oC)between 1930-1960 and 1970-2000

FMA MAM AMJ MJJ

JJA JAS ASO

OND

SON

NDJ JFMDJF

Fechas de Primera y Ultima Helada (Colonia)

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

1910 1930 1950 1970 1990 2010

Día

de

l añ

o

Primera

Ultima

17 Set

7 Jun

16 Ago

19 Jun

Lluvia > 50 mm/dia

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes

Pro

med

io (

dia

s)

1917-1947

1977-2007

C

Lluvia > 60 mm/dia

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes

Pro

med

io (

dia

s)

1917-1947

1977-2007

Lluvia > 70 mm/dia

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes

Pro

med

io (

dia

s)

1917-1947

1977-2007

Total Año

0.0

0.1

0.1

0.2

0.2

0.3

0.3

0.4

+50mm/dia +60mm/dia +70mm/dia

Pro

med

io (

dia

s)1917-2007

1977-2007

15 dias sin Lluvia

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mes

Pro

med

io

1917-1947

1977-2007

20 dias sin Lluvia

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mes

Pro

med

io

1917-1947

1977-2007

Lluvia > 70 mm/dia

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes

Pro

med

io (

dia

s)

1917-1947

1977-2007

15 dias sin Lluvia

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mes

Pro

med

io

1917-1947

1977-2007

Se precisa incorporar información climática

a diferentes Escalas (Temporales, Espaciales)

y Producir Información UTILIZABLE

para Planificación, Toma de Decisiones, Políticas

Enfoque y Herramientas de

Gestión de Riesgos Climáticos(GRC)

Sistemas de

Información ySoporte para la Toma de

Gestión de Riesgos Climáticos en Agricultura: Enfoque de Sistemas

Decisiones

SISTD: Integrar y Movilizar Ciencia

MODELOSSIMULACION

SENSORAM.REMOTO

BASES DATOSEXISTENTES

GIS

ESCENARIOSCLIMATICOS

Estado del Arte de la Ciencia Productos Útiles

EscenariosClimáticos

(downscaled)

Intervenciones•Tecnologías•Gestión / Manejo•Políticas

5

4

3

2

1

Modelo deSimulación

(Agro, Agua, Salud

Analizar un amplio rango de alternativas Impactos posibles de diferentes escenarios climáticos:

Informar Planificación, Decisiones

ResultadosPosibles

SISTD para Gestión de Riesgos Climáticos

Gestión de Riesgos Climáticos

IDSS

Proveer InformaciónVariabilidad Climática

Meses a Décadas A “Cambio Climático”

Reducir Incertidumbres:Pronósticos, Escenarios,Alertas Tempranas

Entender Riesgos

MonitoreoClimaVegetaciónHumedad Suelo

Informar:

-Decisiones-Planificación-Políticas-Programas de Desarrollo

Evaluar Impactos de Variabilidad Climáticay Tecnologíaen Agricultura(meses a décadas)

Evaluar Riesgos

Evaluar Intervenciones

TecnologíasPolíticas / Instituciones

Gestionar Riesgos

Comentarios Finales

Integrar Información y Productos Climáticos modernos(Modelos Climáticos, Escenarios, Pronósticos, Monitoreo) conEvaluación de Tecnologías (SISTDs): Productos Utilizables

Desafío en Cambio Climático: superar el conflicto de escalas temporalesCC HOY e incorporarlo en las agendas políticas/de desarrollo(Trabajar en los problemas de HOY y mejorar adaptación al FUTURO)

Entender Políticas e Instituciones existentes y explorar posiblesIntervenciones (diferentes tipos de seguros, y otros)

Desarrollar la Capacidad de los Usuarios: Agricultores Encargados de Políticas para incorporar Información Climática (Climate Knowledge)

Variabilidad y Cambio Climático: desarrollar y utilizar Enfoque y Herramientas de Gestión de Riesgos Climáticos (Estaciones a Décadas) e identificar “buenas prácticas” (Mejorar la Adaptación de HOY)

“Adaptation to climate risks needs to be treated as a major economic and social risk to national economies, not just as a long-term environment problem. By enhancing climate risk management, development institutions and their partner countries will be able to better address the growing risks from climate change and, at the same time, make current development investments more resilient to climate variability and extreme weather events,”

Warren Evans, Environment Director at the World Bank.

September, 2006

“Adaptation to climate risks needs to be treated as a major economic and social risk to national economies, not just as a long-term environment problem. By enhancing climate risk management, development institutions and their partner countries will be able to better address the growing risks from climate change and, at the same time, make current development investments more resilient to climate variability and extreme weather events,”

Warren Evans, Environment Director at the World Bank.

29 August, 2006, Cape Town (GEF Assembly)

Discusión

Cómo establecer un estudio de impacto de Cambio Climáticosobre producción de Maíz? (Interés es 2050, e.g., UNFCCC)

Información Climática?

Qué métodos para IMPACTOS?

Qué métodos para comunicar INCERTIDUMBRE?