Adaptación transformativa de laAdaptación transformativa de la agricultura frente al cambio

li á iclimático

Dr. Francisco J. Mezafmeza@uc.cl

Facultad de Agronomía e Ingeniería ForestalCentro de Cambio Global UC

Pontificia Universidad Católica de Chile

ContenidosContenidos

Cambio Climático y AgriculturaCambio Climático y Agricultura

Adaptación Incremental y Transformativa

Q ( ) d d d l d l ?¿Que (no) podemos aprender de los modelos? – Modelación Climática para Zonificación Vitícola

– Identificando Estrategias de Adaptación

Reflexiones finales

ContenidosContenidos

Cambio Climático y AgriculturaCambio Climático y Agricultura

Documentación de Impactos RecientesDocumentación de Impactos Recientes

Cambios observados en la temperaturadurante la estación de crecimientodurante la estación de crecimiento

Lobell et al (2011)

Tendencias en FenologíaTendencias en Fenología

Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos

Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos

Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos

ContenidosContenidos

Adaptación Incremental y TransformativaAdaptación Incremental y Transformativa

DefinicionesDefiniciones

Adaptación “the adjustment in natural orAdaptación the adjustment in natural or human systems in response to actual or expected climatic stimuli or their effectsexpected climatic stimuli or their effects, which moderates harm or exploits beneficial opportunities” (IPCC 2007 869)opportunities (IPCC, 2007, 869)

Incremental y Transformativa

EjemplosEjemplos

IncrementalIncremental– Optimización de manejos agronómicos en función

de nuevas condicionesde nuevas condiciones• Fecha de siembra

• Densidad de Plantas

• Dosis de Fertilizantes

nnah et al. PNAS 2013;110:6907-6912

MAXENT

ContenidosContenidos

¿Qué (no) podemos aprender de los modelos?¿Qué (no) podemos aprender de los modelos?

A model is : “ A consolidated set of predetermined– A model is : A consolidated set of predeterminedassumptions” (Ty Ferrel, 2014)

The Agricultural Model Intercomparison and Improvement ProjectImprovement Project

AgMIP PIs: Cynthia Rosenzweig, Jim Jones, Jerry Hatfield, John Antleand AgMIP leaders and participants all over the world

Equipos, Vínculos y Productos

Climate ScenariosWater

oss-Cutting Themesncertaintyntributions of

Key Interactions

Crop ModelsInformation

TechnologiesOnline Project

Water Resources

Pests and Diseases

component to rtainty cascadeggregation ross Scalesnecting local, nal and global

Agricultural Economics Models

Online Project Guidance, Archive, and Clearinghouse

Diseases

Livestock

nal, and global nformationpresentative gricultural Pathways

Link to Economics Models

Improvements and I t i Capacity Building

CPs (Climate)s (Economics)

IntercomparisonsModelsultural Economics Modelsario Methodsal Aggregation Methods

Capacity BuildingAdaptation and Mitigation StrategiesRegional Vulnerability Trade Policy InstrumentsTechnological Exchange

AssessmentsRegionalGlobalCrop Specificgg g

Explorar opciones de Adaptación Incremental

Resultados de Papa zona de ValdiviaModelación con CropSystRespuesta Fecha de Siembra y Dosis Np y

Explorar opciones de Adaptación Incremental

72.4

74.3

44.9

46.9

26.3

4

28.1

1.4

1.8

1.9

1.9

0 1.4

0

+1 -10% +2 -20% +3 -30% +4 -40%

Management Residual Loss Total

Explorar opciones de Adaptación Transformativa

Caso EstudioCaso Estudio

Identificando Estrategias de AdaptaciónIdentificando Estrategias de Adaptación (Incremental vs Transformacional)

Modelo SimpleModelo Simple

Simula Rendimiento en un sistema suelo-planta-atmósferap

Fenología evoluciona según sumas térmicas y se induce mediante frio invernal

Intercepta Radiación y genera Biomasa Total

Calcula un balance Hídrico (Posibilidad de regar)

El rendimiento se calcula como el mínimo entre biomasa totalEl rendimiento se calcula como el mínimo entre biomasa total generada por intercepción y biomasa posible en función de disponibilidad de N

Principales Atributos (2)Principales Atributos (2)

Cambio Climático simplificado. p– CC1 = + 1 ° C ; 10 % Reducción de PP

– CC2 = + 2 ° C ; 20 % Reducción de PP

CC3 + 3 ° C ; 30 % Reducción de PP– CC3 = + 3 C ; 30 % Reducción de PP

– CC4 = + 4 ° C ; 40 % Reducción de PP

– CC5 = + 5 ° C ; 50 % Reducción de PP

Estrategias de Adaptación Evaluadas– Incremental (Tácticas): Siembra y Nitrógeno

– Transformacional (Varietal): Cultivo menos sensible a estrés hídrico yTransformacional (Varietal): Cultivo menos sensible a estrés hídrico y térmico

ResultadosResultados

Baseline CC1

CC2 CC3

CC4 CC5

Estrategias de AdaptaciónEstrategias de Adaptación

IN(N FS) = Y (N FS)* Py – N * Pn – CFIN(N, FS) = Y (N, FS) Py N Pn CF

Se supone maximización de ingresos netos para– Se supone maximización de ingresos netos para obtener Nb, FSb e Inb

– Impactos del CC se estiman como la evaluación de la función IN usando Nb y FSb en cada uno de losla función IN usando Nb y FSb en cada uno de los escenarios futuros

Ingresos Netos ($/ha)

Series9Series13

Series17

0

200000

400000

Series1

Series5Series9

-600000

-400000

-2000001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

-600000--400000 -400000--200000 -200000-0 0-200000 200000-400000

SIN ADAPTACION IN (M$) Y (Kg/ha) Nb (Kg/ha) FSb (Jday)Baseline 363,8 5767 250 140

CC1 255,0 5041 250 140CC2 147,8 4327 250 140CC3 -139,2 2413 250 140CC4 -303,9 1315 250 140

INCREMENTAL IN (M$) Yield N Opt FS Opt

Baseline 363,8 5767 250 140

CC1 289,9 5159 200 160

CC2 200,4 4447 150 150

CC3 -46,7 2570 50 160

CC4 -212,4 1408 25 160

CC5 -311,5 747 25 170

80

90

100

BENEFICIOS DE ADAPTACION (AVOIDED DAMAGES)

50

60

70

80

es d

e Pe

sos

10

20

30

40

Mile

0

TRANSFORMATIONAL IN (M$) Yield N Opt FS Opt

Baseline 363,8 5767 250 140

CC1 280,7 5946 250 150

CC2 196,9 5330 225 150

CC3 129,6 4766 175 170

CC4 -53 5 3373 100 160CC4 -53,5 3373 100 160

CC5 -268,1 1770 25 170

200

250

300

100

150

200

Mile

s de

Pes

os

0

50

100

0li 2 3

Se puede confiar en los modelos?Se puede confiar en los modelos?

Ciertas cosas no son representadasCiertas cosas no son representadas correctamente

Grain weight and average temperature duringGrain weight and average temperature duringgrain fillinggrain filling

tw

eigh

Gra

in

Cortesía D Calderini

Grain weight across different temperatureduring grain fillingduring grain filling

° 1-1.5 mg C°-1

-3.1% C°-1

Cortesía D Calderini

1 2

Non-Linear (Wang and Engel 1998)

0.8

1

1.2

ure

Func

tion

0.4

0.6

Tem

erat

u

0

0.2

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Temperature (oC)p ( )

Linear One or two segments

1.2

on

Linear - One or two segments

0.8

1

pera

ture

Fun

ctio

0.2

0.4

0.6

Tem

p

00 5 10 15 20 25 30 35 40

Temperature (oC)

Reflexiones finalesReflexiones finales

¿Lograremos una adaptación transformativa?¿Lograremos una adaptación transformativa?– Hay indicios de una inversión e intensificación de

la agricultura hacia el surla agricultura hacia el sur

– El potencial productivo será distinto, pero probablemente aún alto. (Agua el factorprobablemente aún alto. (Agua el factor determinante)

– Hay cultivos con una gran plasticidad fenotípicay g p p

Reflexiones finalesReflexiones finales

¿Cuál será el efecto desde el punto de vista de¿Cuál será el efecto desde el punto de vista de cambio de uso de suelo?– ¿Cuáles son las repercusiones que tiene en el nexo– ¿Cuáles son las repercusiones que tiene en el nexo

Agua Energía Alimentos Biodiversidad?

Oportunidad/Amenaza… Una nueva manifestación de la dualidad de la agriculturamanifestación de la dualidad de la agricultura

AgradecimientosAgradecimientos