Evaluacion de Impacto de Cambio Climatico en Sistemas Agroforestaeles - Ecuador

7/23/2019 Evaluacion de Impacto de Cambio Climatico en Sistemas Agroforestaeles - Ecuador

1/51

Prediccin y Evaluacin del Impacto del Cambio Climtico sobre los SistemasAgroforestales en la Regin Amaznica Peruana y Andina Ecuatoriana.

PrEvaIeC2e_PrEvaIeC2e_SAFsSAFs

Programa Nacional de Forestera - INIAP

Resultados de la Regin Andina Ecuatoriana.

Jorge Grijalva O.Jos Riofro S.Ral Ramos V.

[email protected]


2/51

Contexto crContexto cr ticotico Microcuenca del rMicrocuenca del ro Chimborazoo Chimborazo


3/51

UbicaciUbicacin Geogrn Geogrficafica ::

Forma parte de la cuenca alta amazForma parte de la cuenca alta amaznica del rnica del ro Pastazao PastazaComprende unComprende un rea de 12491 ha.rea de 12491 ha.

En un rango de 3.200 a 6300En un rango de 3.200 a 6300 msnmmsnm..Comprende 2 zonas de vida (Comprende 2 zonas de vida (HoldrigeHoldrige) :) :Bosque muy hBosque muy hmedomedo subsub alpino montanoalpino montano bmhSAbmhSA (Zona alta, 8188 ha)(Zona alta, 8188 ha)Bosque hBosque hmedo montanomedo montano bhMbhM (Zona media y baja, 4303 ha).(Zona media y baja, 4303 ha).


4/51

Condiciones climCondiciones clim ticas:ticas:

Precipitacin promedio anual: 661mm.temperatura promedio: 10Chumedad relativa: 70%.Riesgo de helada: Julio - Agosto y

Noviembre - Enero

Uso del suelo:Uso del suelo:

Tan solo 28,5% tiene un uso agrcola pecuario -

forestal, el restante comprenden pramos, reas sinvegetacin y el glaciar del nevado Chimborazo.

PRECIPITACION PROMEDIO M ENSUAL

44,1

72,6

83,9

97,6

63,0

34,0

15,019,1

42,3

94,0

101,3

69,2

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

ENE F EB MA R A B R M A Y JUN J UL A GO SEP OCT NOV DIC

MES

(mm)

Fuente: INAMHIElaboracin: PNF - INIAP


5/51

OrganizaciOrganizacin socion socio polpol tica.tica.

El Cabildo Comunal es la principal instituciEl Cabildo Comunal es la principal institucin de la administracin de la administracinnpolpoltica y representacitica y representacin.n.

Dos organizaciones de segundo grado constituidas:Dos organizaciones de segundo grado constituidas: UniUnin de Comunidades Campesinas de San Juann de Comunidades Campesinas de San Juan UCASAJ (zonaUCASAJ (zona

media y baja)media y baja) FederaciFederacin de organizaciones Indn de organizaciones Indgenas de la Faldas delgenas de la Faldas del

ChimborazoChimborazo FOCIFCH (zona media y alta).FOCIFCH (zona media y alta).

16 comunidades pertenecen a la UCASAJ16 comunidades pertenecen a la UCASAJ

4 comunidades a la FOCIFCH4 comunidades a la FOCIFCH..


6/51

ComposiciComposici n Familiarn Familiar

5.2 miembros por familia.

Las actividades agrcolas pecuarias: 30% loshombres y un 70% las mujeres.

Un 26% migran en forma intra comunal,temporal o permanente.

Acceso y tenencia de la tierra.Acceso y tenencia de la tierra.

Familiares:zona baja UPAs de 0-1 ha.zona media UPAs de 1.0-2.0 ha.zona alta UPAs de ms de 2 ha.

Comunitarias: manejo colectivo

- zonas ms altas, pramo.

0 - 1 ha

1,0 - 2,0 ha

2 ha

39 %

28 %

33 %


7/51

Sistemas y prSistemas y prcticas de produccicticas de produccinn

Se dividen en actividades y terrenos para la agricultura, pastosSe dividen en actividades y terrenos para la agricultura, pastos y forrajes,y forrajes,realizando rotacirealizando rotacin de cultivos.n de cultivos.

Las prLas prcticas productivas tradicionales conformancticas productivas tradicionales conforman (producci(produccinn consumo)consumo) centro es la unidad domcentro es la unidad domstica.stica. ((mingaminga) trabajo familiar y la organizaci) trabajo familiar y la organizacin comunal.n comunal.

Reducida cantidad deReducida cantidad deinsumos externos.insumos externos.

MMnima mecanizacinima mecanizacin.n.

Conocimientos y formasConocimientos y formasorganizativas tradicionalesorganizativas tradicionales.


8/51

Los principales productos cultivados son papas, las habas, la ceLos principales productos cultivados son papas, las habas, la cebada ybada ymellocos.mellocos.

PequePequeos terrenos en distintas partes de la comunidados terrenos en distintas partes de la comunidad -- minimizar el riesgominimizar el riesgopor heladas, granizadas o plagas.por heladas, granizadas o plagas.

Sistemas de producciSistemas de produccin agrn agr colacola

Uso de fertilizante qumico yabono orgnico.

Diferentes pesticidas concontroles son variables.

56% de la produccin totaldestinada al consumo familiar.


9/51

Sistemas de producciSistemas de produccin animaln animal

Predominan los pastos naturalizados, escaso uso de suplementos alimenticio ysales minerales, no se lleva un calendario sanitario.

La ganadera mayor (54%: bovinos, ovinos y porcinos) - zonas altas y medias

Zonas bajas especies menores (45%: cuyes, conejos y aves)

Camlidos andinos (llamas y alpacas) en zonas de pramos.

El 98% de la produccin de leche se vende.


10/51

Sistemas agroforestales en la m icrocuenca del rSistemas agroforestales en la microcuenca del r o Chimborazo.o Chimborazo.


11/51

Marco terico para Evaluacin de impacto del cambio climtico

Climaactual

Adaptacin actual

Rendimiento/Crecimiento, presin deplagas, enfermedades.

Climafuturo

Relacin

Adaptacin futura

Rendimiento/Crecimiento,presin de plagas,enfermedades.

Proyecci

n

Clave eninvestigacin

VARIABLES* 19 ndicesbioclimticos

* Temperaturas y

precipitacinmensuales

* Suelos


12/51

Principio de modelizacin de nicho ecolgico

Datos de presencia

Variables ambientales

Funcin en el

espacio de nicho

Datos de presencia

Variables ambientales


13/51

MAXENT - algoritmo de aprendizaje(Phillips et al., 2006).

Basado en el principio de mBasado en el principio de mxima entropxima entropa.a.

La distribuciLa distribucin de probabilidad de mn de probabilidad de mxima entropxima entropa, se entiende comoa, se entiende comola distribucila distribucin mn ms prs prxima a la uniforme , es decir, que los valoresxima a la uniforme , es decir, que los valoresesperados para cada descriptor (variables ambientales) sean lo mesperados para cada descriptor (variables ambientales) sean lo mss

cercanos a su media empcercanos a su media emprica (valores observados en los sitios derica (valores observados en los sitios depresencia del organismo modelado).presencia del organismo modelado).

Distribucin

geogrficaProyeccin

usando la var. ambiental

Funcin en el espacio

de nicho


14/51

MModeloodelo predictivo de distribucipredictivo de distribucin geogrn geogrfica basado en las condicionesfica basado en las condicionesambientales de los sitios de ocurrencias conocidos,ambientales de los sitios de ocurrencias conocidos, los valores altos indicanlos valores altos indicancondiciones favorables para el desarrollo de la especie.condiciones favorables para el desarrollo de la especie.

Correlacion

AUCfrom Elith et al., Ecography 2006

Comparacin de diferentes mtodos


15/51

Bases de datos y fuentes de informacin

Base global de datos climticos WorldClim(www.worldclim.org))

Hijmans et al. (2005) - 47,554 estaciones meteorologicas (1950-2000)

CoberturaCobertura globalglobal -- UsoUso local y globallocal y global


16/51

Variables bioclimticas

Representan condiciones anuales, estacionales y limitantes. BIO1 = Temperatura promedio anualBIO1 = Temperatura promedio anual BIO2 = Rango diurno promedio (BIO2 = Rango diurno promedio (promediopromedio mensual (temperatura mmensual (temperatura mximaxima

temperatura mtemperatura mnima))nima)) BIO3 =BIO3 = IsotermalidadIsotermalidad (P2/P7) (* 100)(P2/P7) (* 100) BIO4 = Temperatura estacional (desviaciBIO4 = Temperatura estacional (desviacin estn estndar *100)ndar *100) BIO5 = Temperatura mBIO5 = Temperatura mxima del mes mxima del mes ms calientes caliente BIO6 = Temperatura mBIO6 = Temperatura mnima del mes mnima del mes mss friofrio BIO7 = Rango de temperatura anual (P5BIO7 = Rango de temperatura anual (P5--P6)P6) BIO8 = Temperatura promedio del trimestre mBIO8 = Temperatura promedio del trimestre ms hs hmedomedo BIO9 = Temperatura promedio del trimestre mBIO9 = Temperatura promedio del trimestre ms secos seco BIO10 = Temperatura promedio del trimestre mBIO10 = Temperatura promedio del trimestre ms calientes caliente BIO11 = Temperatura promedio del trimestre mBIO11 = Temperatura promedio del trimestre mss friofrio BIO12 = PrecipitaciBIO12 = Precipitacin anualn anual BIO13 = PrecipitaciBIO13 = Precipitacin del mes mn del mes ms hs hmedomedo BIO14 = PrecipitaciBIO14 = Precipitacin del mes mn del mes ms secos seco BIO15 = PrecipitaciBIO15 = Precipitacin estacional (coeficiente de variacin estacional (coeficiente de variacin)n) BIO16 = PrecipitaciBIO16 = Precipitacin en el trimestre mn en el trimestre ms hs hmedomedo BIO17 = PrecipitaciBIO17 = Precipitacin en el trimestre mn en el trimestre ms secos seco BIO18 = PrecipitaciBIO18 = Precipitacin en el trimestre mn en el trimestre ms calientes caliente

BIO19 = PrecipitaciBIO19 = Precipitaci

n en el trimestre mn en el trimestre m

ss

friofrio

TEMPERATURA

TEMPERATURA YPRECIPITACION

PRECIPITACION

PRECIPITACION Y TEMPERATURA

P1P1

P4P4

P12P12

P15P15

P13P13

P9P9


17/51

Escenario A2a

mundo muy heterogneo.independencia y conservacin de lasidentidades locales. Disminucin constante de la poblacin. Desarrollo econmico regional Cambio tecnolgico lento y

fragmentado.

Direccin cualitativa de escenarios, IPCC 2001


18/51

AlgoritmosAlgoritmos enen unauna serieserie dede celdasceldas parapara simularsimular procesosprocesos atmosfatmosfricosricos,,oceocenicosnicos yy terrestresterrestres..

HADCM3HADCM3 ((HandleyHandley CentreCentre forfor ClimateClimate PredictionPrediction andand ResearchResearch, UK, UKMetMet Office)Office)

CCCMACCCMA--CGCM2CGCM2 ((CanadianCanadian CentreCentre forfor ClimateClimate ModellingModelling andandAnalysisAnalysis))

Seleccin del Modelo Global de Circulacin(GCMs)


19/51

Diferente resoluciDiferente resolucin y pixeles muy gruesosn y pixeles muy gruesos InterpolaciInterpolacin resolucin resolucin de 30 arcn de 30 arc secsec (~1km)(~1km)

Downscaling


20/51

a) actual b) CCCMA - 2050 c) HADCM3 2050.

1C 2C

Elaboracin: PNF INIAP.Fuente: Worldclim

Temperatura media anual en la microcuenca del ro Chimborazo


21/51

a) actual b) CCCMA - 2050 c) HADCM3 2050.

3,5% 31,7%

Elaboracin: PNF INIAP.Fuente: Worldclim

Preciptacin anual en la microcuenca del ro Chimborazo


22/51

rea de modelacin y anlisis.

Seleccin de especies. Yagual (Polylepis racemosa H.B.K.) Quishuar (Buddleja incana R&P) Papa (Solanum tuberosum

Callejn interandino del Ecuador(rea de modelacin)


23/51

Buddleja incana R&P.

Buddlejaceae

Solanum tuberosum L.

Solanaceae

Presencia de las especies en Sistemas Agroforestales.Importancia de las especies forestales para las comunidades.Disponibilidad de registros georeferenciados de especies forestales.

Polylepis racemosa H.B.K.Rosacea

Seleccin de especies

Criterios:


24/51

Registros de presencia de las especies

Base de datos Programa Nacional de Forestera INIAP.

Bases de datos electrnicas (www.gbif.org).

Mapas de uso del suelo y zonificacin agrcola.


25/51

Distribucin de puntos de presencia

a)a) YagualYagual

140 registros140 registros

Elaboracin: PNF INIAP.


26/51

Distribucin de puntos presencia

b) Quishuarb) Quishuar




27/51

Distribucin de puntos de presencia

c) Papac) Papa




28/51

Sensibilidad del modelo

Nmero de registros. Distribucin de los registros.

5 registros en la microcuenca 140 registros en el callejon interandino


29/51

Rangos de idoneidad de especies.

Criterios y validacin con expertos

Criterios y pruebas estadsticas

Minimun training presence.- expresa el valor mnimo de idoneidad (umbral) quepresentaron los registros de presencia modelados.

10 percentile training presence.- esta prueba agrupa los valores de idoneidad delos registros de presencia de mximo a mnimo, y expresa el umbral por debajo del cual seencuentra el 10% de los sitios de presencia.

reas deadaptacin

Yagual Quishuar Papa

Inapropiada 0 0,02 0 0,10 0 0,01Marginal 0,03 0,32 0,11 0,38 0,02 0,42Apta 0,33 0,60 0,39 -0,60 0,43 0,60ptima 0,61 1,00 0,61 1,00 0,61 1,00


30/51

a) Yagual b) quishuar c) papa

Limitantes edafolLimitantes edafolgicas.gicas.

reas de pramo no intervenido, eriales rocosas y casquete glaciar.


31/51

Distribucin potencial actual y futura

Respuesta de Yagual (Polylepis racemosa), modelo CCCMA

a) actual b) 2020 c) 2050


32/51

Respuesta de Yagual (Polylepis racemosa), modelo HADCM3

a) actual b) 2020 c) 2050


33/51

27

25

25

35

23

28

17

33

17

22

28

33

19

31

37

14

9

49

42

0

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ha

actual CCCMA 2020 CCCMA 2050 HADCM 2020 HADCM 2050

Inapropiado Marginal Apta Optima

Respuesta de Yagual (Polylepis racemosa)


34/51

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ha

2020 2050 2020 2050

cccma cccma hadcm hadcm

negativo positivo sin cambio

Cambio potencial en zonas deadaptacin de yagual(Polylepis racemosa).

CCCMA

HADCM3

a) 2020a) 2020 b) 2050b) 2050


35/51

Respuesta de Papa (Solamun tuberosum), modelo CCCMA

a) actual b) 2020 c) 2050


36/51

Respuesta de Papa (Solamun tuberosum), modelo HADCM3

a) actual b) 2020 c) 2050


37/51

Respuesta de Papa (Solanum tuberosum)

0

49

22

29

0

63

17

20

0

59

25

17

0

48

31

21

0

65

35

1

0%

20%

40%

60%

80%

100%

ha

actual CCCMA 2020 CCCMA 2050 HADCM 2020 HADCM 2050



38/51

Cambio potencial en zonas deadaptacin de papa(Solanum turosum)

CCCMA

HADCM3

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

ha

2020 2050 2020 2050



a) 2020a) 2020 b) 2050b) 2050


39/51

Validacin de resultados generados por los modelos

Informacin secundaria

Visitas sistemticas a campo

Criterio de expertos

Anlisis de sitios de presencia y ausencia validacin y mejora de modelos.

Determinacin de las demandas ambientales de las especies analizadas.

Efecto probable de fenmenos climticos crticos (sequa, incremento detemperatura y precipitacin, heladas) sobre el crecimiento y desarrollo de lasespecies y posible incidencia sobre plagas y enfermedades.


40/51

a) modelo inicial b) modelo validado.

Modelos validados de Yagual (Polylepis racemosa)


41/51

Requerimientos climticos y edficos de las especies seleccionadas parala microcuenca del ro Chimborazo.

Fuente: * valores obtenidos de las respuestas generadas por los modelos y validacin de expertos.** valores obtenidos de literatura, respuestas generadas por los modelos y validacin de expertos.

Elaboracin: Programa Nacional de Forestera INIAP.

EspeciesVariables climticas

Polylepis racemosa* Buddeja incana* Solanum tuberosum**

Precipitacin Apto 450 1300 425 - 2300 400 1200(mm/ao) Optimo 500 1100 400 - 1750 700 - 1000

Temp. Media Apto 5 15 4 - 21 6 18(C) Optimo 6 13 6 -13 8 - 14

Altitud Apto 1950 4300 1000 - 4600 2600 - 3700(msnm) Optimo 2500 4000 2500 - 4200 2800 - 3500

Variables edficas

Profundidad Apto 20 cm 20 cm 40 cm

Drenaje Optimo Bueno Bueno BuenoRelieve Optimo Variable Variable Plano a ondulado


42/51

FenmenoClimtico

Crecimiento Plagas Enfermedades

Sequa Limita el crecimiento inicial

Incremento detemperatura

Probablemente disminuya el crec imiento

Incremento deprecipitacin

Probable presencia deenfermedades radiculares/pudricin.

Heladas Resistente a heladas y vientos fuertes.

Sequa Limita el crecimiento inicial Incremento en la incidencia de plagasen rboles adultos


limitaciones de crecimiento

Incremento deprecipitacinHeladas Resistente a heladas y vientos fuertes

Incrementa la poblacin de polilla(Tecia solanivora), trips (Frankliniellaspp), pulguilla (Epitrixspp).

Sequa Disminucin del crecimiento y rendimientohasta en 60%, disminuye el ciclo delcultivo hasta de 30 das.

Disminuye el dao de gusano blanco(Permnotrypes vorax).


Tecia solanivora podra adaptarse azonas de mayor altitud, disminuye elciclo de vida de algunas plagas.

Incremento deprecipitacin

Disminucin de crecimiento porproblemas de enfermedades

Mayor incidencia de lancha(Phytophthora infestans) ypudricin (Erwiniaspp)

Heladas Altamente sensible, prdidas entre el 60%y 100% de prdida

Impactos probables de fenmenos climticos crticos en los componentes delos sistemas agroforestales.

Yagual

Quishuar

Papa

Fuente: taller de validacin con expertos



43/51

Impacto del cambio climImpacto del cambio climtico en superficie y produccitico en superficie y produccin de papa.n de papa.

Perdidas dePerdidas de reas de cultivo.reas de cultivo.

DisminuciDisminucin de produccin de produccin total de papa en la microcuencan total de papa en la microcuenca 1616 -- 20%20% -------- 20202020

2222

52%52%

--------

20502050

Superficie de produccion

460

480

500

520540

560

580

600

620

actual 2020 2050

ha

CCCMA HADCM3


Volumenes de produccin

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

actual CCCMA 2020 CCCMA 2050 actual HADCM 2020 HADCM2050

TM

Apta Optima

Aumenta la superficie?, sobre la frontera agrAumenta la superficie?, sobre la frontera agrcola?cola?

Misma superficie, mejor tecnologMisma superficie, mejor tecnologa?a?


44/51

Impacto en la seguridad alimentariaImpacto en la seguridad alimentaria

Destino de producciDestino de produccin.n.-- 49% comercializaci49% comercializacinn 38% seguridad alimentaria38% seguridad alimentaria


Requerimiento calrico y aporte de papa

1526

37

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

actual 2020 2050

aporte papa cereales+lacteos+hortalizas+

Cambio de hCambio de hbitos de consumo (otras fuentes debitos de consumo (otras fuentes deenergenerga)?, cambio de relacia)?, cambio de relacin ventan venta consumoconsumointerno?interno?


45/51

Conclusiones.Conclusiones.

Los modelos generados muestran impactos significativos en ladistribucin natural de las especies vegetales forestales y agrcolas,particularmente las especies forestales cuya capacidad de migracin yadaptacin puede ser ms lenta frente al rpido cambio del clima.

La evaluacin del impacto del cambio climtico sobre la persistencia yadaptabilidad de los componentes de sistemas agroforestales, permitirsustentar y proponer medidas polticas y alternativas tecnolgicasapropiadas que contribuyan a la adaptacin y mitigacin de cambiosclimticos.

Una prxima etapa de anlisis debe involucrar los cambios de uso delsuelo y otras variables socioeconmicas relacionadas con la tenencia dela tierra, las caractersticas econmicas y sociales de las poblacionesrurales, factores que en conjunto podran generar diferentes respuestasque los modelos en base de informacin bioclimtica.


46/51

GRACIASGRACIAS


47/51

a) actual b) 2020 c) 2050

DistribuciDistribucin potencial actual y futuran potencial actual y futuradede BuddlejaBuddleja inacainaca ., modelo CCCMA., modelo CCCMA

40 %

15%

27%

25%29%

21%

11%14%

4%

24% 41%

48%


48/51

a) actual b) 2020 c) 2050

DistribuciDistribucin potencial actual y futuran potencial actual y futuradede BuddlejaBuddleja inacainaca ., modelo HADCM3., modelo HADCM3

40 %

3%

3%

25 %

44%

49 %

11%5%

5%

24% 48%

43%


49/51

Respues ta de Quishuar (Respues ta de Quishuar (BuddlejaBuddleja inacainaca))

11

25

24

40

14

29

41

15

4

21

48

27

5

44

48

3

5

49

43

3

0%

20%

40%

60%

80%

100%

ha

current CCCMA 2020 CCCMA 2050 HADCM 2020 HADCM 2050



50/51

Cambio potencial en zonas deCambio potencial en zonas deadaptaciadaptaci n de quishuarn de quishuar

((BuddlejaBuddleja inacainaca).).a) 2020 y b) 2050a) 2020 y b) 2050 CCCMA

HADCM3

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

ha

2020 2050 2020 2050




51/51

ContribuciContribuci n relativa de las variablesn relativa de las variables

bioclimbioclimticasticas sobre los modelossobre los modelos

a) yagual b) quishuar c) papa

t

h

h

t

t

Evaluacion de Impacto de Cambio Climatico en Sistemas Agroforestaeles - Ecuador

Documents

Transcript of Evaluacion de Impacto de Cambio Climatico en Sistemas Agroforestaeles - Ecuador