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Presentacion de Ciat Dapa en la Feria Agronova 2014, organizado por Corpoica. La incertitumbre que enfrentamos en la modelacion con datos de cambio climatico en la agricultura, planes locales de adaptacion participativo, oportunidades de mitigacion en la region.
Citation preview
Como enfrentar el cambio climático en la región de la Orinoquia colombiana
Anton EitzingerAndy Jarvis, Glenn Hyman, Julian Ramirez, Carlos Navarro
CCAFS: the partnership! The largest global
coalition of scientists working on
developing-country agriculture and climate
change
• Producir 60-70 % más alimentos para población creciente
• Manejar las implicaciones negativas del cambio en el clima
• Reducir las emisiones para reducir los niveles de cambio en el clima
Los retos del siglo 21
Impactos históricos en seguridad alimentaria
% cambio en rendimiento para trigo
Cambios observados en temperatura de semestre de cultivo para regiones quecultivan trigo (1980-2008)
Lobell et al (2011)
El sistema del clima
Observar el clima modelar el clima
Un modelo … para una balance energética
Muy sencilloIN=OUT
Con reflexiónCon efectos de gasesde invernadero
… el sistema es todavía mas complejo El sistema (real) completo
~ 5 °C ~ -18 °C ~ 30 °C
Modelar el sistema de clima de la tierra
Observar el clima modelar el clima
Volviendo al tema de la incertidumbre…
• Depender de un solo GCM es peligroso.• Se deben tomar decisiones dentro de un contexto de incertidumbre.
Y qué es lo que dicen los modelos??
Bccr Bcm 2.0 Cccma Cgcm 3.1 T47 Cnrm Cm3 Csiro Mk3.0 Csiro Mk 3.5
Gfdl Cm2.0 Gfdl Cm 2.1 Giss Model Er Ingv Echam4 Inm Cm3.0
Ipsl Cm4 Miroc3 2 Medres Miub Echo G Mpi Echam5 Mri Cgcm 2.3.2a
Ncar Ccsm 3.0 Ncar Pcm1 Ukmo Hadcm3 Ukmo Hadgem1 SRES A2 2030s Prec
Bccr Bcm 2.0 Cccma Cgcm 3.1 T47 Cnrm Cm3 Csiro Mk3.0 Csiro Mk 3.5
Gfdl Cm2.0 Gfdl Cm 2.1 Giss Model Er Ingv Echam4 Inm Cm3.0
Ipsl Cm4 Miroc3 2 Medres Miub Echo G Mpi Echam5 Mri Cgcm 2.3.2a
Ncar Ccsm 3.0 Ncar Pcm1 Ukmo Hadcm3 Ukmo Hadgem1
SRES A2 2030s Tmean
La famosa “cascada de incertidumbre”
Hawkins (2014)
• Agricultura demanda:– Múltiples variables
– Muy alta resoluciónespacial (1 km, 90m??).
– Alta resolución temporal (i.e. mensual, diaria).
– Alta certidumbre.
• Tanto para presente comopara futuro.
• Downscaling estadístico (bajar la escala)
Modelos climáticos – que hacemos en CIAT
• Aún el GCM más preciso es demasiado grueso (100km)
• Aumentar resolución, uniformizar… proveer datos de alta resolución, contextualizados
• Diversos métodos desde interpolación directa hasta redes neuronales, y RCMs– DELTA (empírico-estadístico)
– DELTA-VAR (empírico-estadístico)
– DELTA-STATION (empírico-estadístico)
– RCMs (dinámico)
• Registros desactualizados de la última década. • Limitadas variables independientes (TRMM). • Poco detalle en algunas zonas de los llanos
colombianos (ρ).
mm/year
¯0 25 50 75 10012,5Km
°C
• Inclusión de nuevas estaciones IDEAM, actualización de otras.
• Generación de superficies climáticas interpoladas usando ANUSPLIN-SPLINA
• Validación cruzada con 25 iteraciones.
• Análisis de incertidumbre.
• Generación de las superficies.
°C
3,8
- 23
23,1
- 25
25,1
- 25
,4
25,5
- 25
,6
25,7
- 25
,7
25,8
- 25
,9
26 -
26,1
26,2
- 26
,3
26,4
- 26
,5
26,6
- 26
,8
¯0 25 50 75 10012,5
Km
WorldClim WorldClim reinterpolación
Temperatura Media Anual
CV
RSQ
mm/year
1.22
0 - 2.
305
2.30
6 - 2.
482
2.48
3 - 2.
571
2.57
2 - 2.
637
2.63
8 - 2.
682
2.68
3 - 2.
726
2.72
7 - 2.
770
2.77
1 - 2.
859
2.86
0 - 3.
147
3.14
8 - 6.
867
¯0 25 50 75 10012,5
Km
WorldClim WorldClim reinterpolación
Precipitación total acumulada
CV
RSQ
Region DepartamentoCambio en
Precipitacion
Cambio en
Temperatura
media
Cambio en
estacionalidad de
precipitacion
Cambio en
meses
consecutivos
secos
Incertidumbre
entre modelos
(StDev prec)
Amazonas Amazonas 12 2.9 1.4 0 135
Amazonas Caqueta 138 2.7 -1.3 0 193
Amazonas Guania 55 2.9 -3.2 0 271
Amazonas Guaviare 72 2.8 -2.9 -1 209
Amazonas Putumayo 117 2.6 0.6 0 170
Andina Antioquia 18 2.1 1.3 0 129
Andina Boyaca 50 2.7 -3.9 -1 144
Andina Cundinamarca 152 2.6 -2.6 0 170
Andina Huila 51 2.4 1.0 0 144
Andina Norte de santander 73 2.8 -0.4 0 216
Andina Santander 51 2.7 -2.4 0 158
Andina Tolima 86 2.4 -3.1 0 148
Caribe Atlantico -74 2.2 -2.9 2 135
Caribe Bolivar 90 2.5 -1.8 0 242
Caribe Cesar -119 2.6 -1.3 0 160
Caribe Cordoba -11 2.3 -3.8 0 160
Caribe Guajira -69 2.2 -1.8 0 86
Caribe Magdalena -158 2.4 -1.8 0 153
Caribe Sucre 10 2.4 -4.1 -1 207
Eje Cafetero Caldas 252 2.4 -4.2 -1 174
Eje Cafetero Quindio 153 2.3 -4.1 -1 145
Eje Cafetero Risaralda 158 2.4 -3.5 -1 141
Llanos Arauca -13 2.9 -6.4 -1 188
Llanos Casanare 163 2.8 -5.7 -1 229
Llanos Meta 10 2.7 -5.4 -1 180
Llanos Vaupes 46 2.8 -1.4 0 192
Llanos Vichada 59 2.6 -2.6 0 152
Pacifico Choco -157 2.2 -1.2 0 148
Sur Occidente Cauca 172 2.3 -1.6 0 168
Sur Occidente Narino 155 2.2 -1.4 0 126
Sur Occidente Valle del Cauca 275 2.3 -5.1 -1 166
Impactos en Colombia: cambio (%) en aptitud de cultivos a nivel Nacional
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Cambio adaptabilidad (%) 2050-A2
Cambio adaptabilidad (%) 2050-A2
Conclusiones (para Colombia)• Cultivos permanentes (66.4% del PIB agropecuario de
2007) seriamente afectados: y son cultivos de inversiones de largo plazo
• Tema de seguridad alimentaria, y pobreza: muchas de los cultivos afectados son de agicultores pequeños (50-60%)
• Establecimiento de red de cooperación para entenderimpactos, desarrollo de estrategias de adaptación y monitoreo de implementación
• Empoderamiento de sub-sectores para investigación y desarollo con enfoque de adaptación
• Mejor apoyo de Secretarías de agrigultura y de agencias municipales
Punto de entrada Adaptación o Mitigación?
Junto con las comunidades
ConstruirPlanes locales de adaptación
Tenemos una “Alta vulnerabilidad”
a los riesgos climáticos
Queremos una“Alta Resiliencia”
a riesgos climáticos
Resiliencia: Capacidad de los seres humanos para sobreponerse a situaciones adversas
Adaptación
Vías Resilientes al Clima (Climate-resilient-Pathways)
• Decisiones de adaptación y mitigación a corto plazo van a afectar los riesgos climáticos durante este siglo
• Demorar en acciones de mitigación puede reducir las opciones para las VRC’s
Climate-resilient-Pathways
• Vulnerabilidad actual• Percepciones (riesgos
y capacidad adaptiva)• Criterios para la
toma de decisión
1• Priorización
participativa de medidas de adaptación
• Análisis de beneficios y tradeoffs
• Implementación• Evaluación y
monitoreo• Escalamiento
espacial
Víasresilientesal clima
2 3
http://ipcc-wg2.gov/AR5/
Principios de la adaptación• Adaptación es especifico por sitio
• Primer paso es reducir la vulnerabilidad a la variabilidad climática actual
• Planificación y implementación son contingentes a valores de la sociedad, objetivos y percepción de riesgos
• Apoyo en la toma de decisiones es sensible al contexto y a los procesos de la decisión
• Limitaciones pueden impedir la implementación de la adaptación
• Maladaptación por falta de planificación puede aumentar la vulnerabilidad
• Existen co-beneficios, sinergias, tradeoffs entre adaptación y mitigación, diferentes feedbacks de adaptaciones y entre regiones
Cuando hay que adaptarse?
proactivo
reactivo
predictivo
• Respuesta al cambio climático
• Recuperando después de un evento climático
• Reducir la vulnerabilidad
• Aumentar la resiliencia a los riesgos
• Preparse a los cambios futuros
• Toma de decisiones a largo plazo
Adaptación
Vías resilientes al climaRespuesta inmediatamente
Hacia la agricultura sostenible
adaptada al clima: Juntando todoR
esi
lien
cia
Tecnologías aptos
Tecnologías aptos
+Manejo sitio
especifico
Tecnologías aptos
+Manejo sitio
especifico+
Pronósticos agroclimáticos
Tecnologías aptos
+Manejo sitio
especifico+
Pronósticos agroclimáticos
+ Políticas
facilitadores de adaptación y
mitigación
Producción sostenible adaptada al clima
Agricultura Simple
Vulnerability analysisResearch at CIAT
Eitzinger A, Läderach P, Bunn C, et al. (2012) Implications of a changing climate on food security and smallholders’livelihoods in Bogotá, Colombia. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change.doi: 10.1007/s11027-012-9432-0
Vulnerability analysis
IPCC Global Climate Model (GCM)
outputs
19 selected crops(food basket)
Statistical downscaling
Calibrate ECOCROP parameters
Model Ecocropclimate-suitability
Crop impact as
Exposure
Participatory workshops (PRA)
Semi-structured interviews
Defineclimate-indicators
on livelihood assets
Sensitivity
Adaptive Capacity
Farmers perception of climate change,Historical climate
and genderLiterature review
Land availability & restrictionsAvailability
analysisGeo-dbland use, protection,
road access
Análisis HotspotsResearch at CIAT
1. Adaptation-SpotsÁreas donde el sistema de producción puede adaptarseEnfoque a la adaptación del sistema de producción
2. Hot-SpotsÁreas donde el cultivo no mas es una buena opción en el futuroEnfoque en la diversificación de los medios de vida
3. Pressure-SpotsÁreas nuevas donde el cultivo podría desarrollarseMigración de la agricultura – Riesgo de deforestación!
Eitzinger A; Läderach P; Sonder K; Schmidt A; Sain G; Beebe S; Rodríguez B; Fisher M; Hicks P; Navarrete-Frías C; Nowak A. 2012. Tortillas on the Roaster: Central America’s Maize–Bean Systems and the Changing Climate. CIAT Policy Brief No. 6. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 6 p.
Identificación de hot-spots de impacto (IHS)Research outputs: examples
Eitzinger A; Läderach P; Sonder K; Schmidt A; Sain G; Beebe S; Rodríguez B; Fisher M; Hicks P; Navarrete-Frías C; Nowak A. 2012. Tortillas on the Roaster: Central America’s Maize–Bean Systems and the Changing Climate. CIAT Policy Brief No. 6. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 6 p.
Hot Spots
Adaptation Spots
Pressure Spots
Usando una versión robusta del root mean square para escalar los datos y identificar hotspots como outlierpositivos y negativos(68% and 95%)
Planes locales de adaptación participativosCitizen Science - crowdsourcing
4. Farmers test and report back by mobile phone
2. Each farmer gets a different combination of varieties
3. Environmental data (GPS, sensors) to assess adaptation
1. A broad set of varieties isevaluated
6. Detect demand for new varieties and traits
5. Farmers receive tailored variety recommendations and can order seeds
Experts(project implementer)
5Q monitoring
Demonstration plot activities
• Invite farmers to demonstrations• Meet regularly on demonstration plot
with farmer• Geocode site• Document progress (take pictures,
write activities)• Post questions on forum
• Register farmer from village on OFID app
• Doing the 5Q baselineTechnicians
Demo plot implementer
• Track activities• Respond questions• advices
Post questions
Post answers
Demo plot implementer • final report of outcomes from demo plot
• Evaluation by expertsExperts
Invite farmers
Marco TIC soportando la implementación de practicas sosteniblesy ajustados al clima (CSA – climate smart agriculture) donor
local institutional support
On-the-ground monitoring
Participatory M&E
Feedback loops
survey5Q
surveysurvey5Q
survey5Q
survey5Q
feedback5Q
Adaptación colectiva, top down … or bottom up?
Responsables de políticas
Cientificos
Productor campesino
Técnicos locales
Instituciones y gremios
Sector privado
Alianza de aprendizaje
Colectividad espacial de
productores
Organizaciones y cooperaciones
Opciones de mitigación
Orinoquia Colombiana es una zona de bajo carbono
• Oportunidad para mitigación?
• Convirtiendo pasturas degradados en sistemas silvopastoriles?
• Mejoramiento de pasturas?
Fuente: Agronet con base en las Evaluaciones Agropecuarias - Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural
Recuperación de corredores ribereños
Piedemonte llanero
Estado inicial: Julio 17, 2007
Agosto 15, 2008
13 meses
Octubre 22, 2008
15 meses
3. Improved pastures
• Mejoramiento de pasturas en los departamentos:
– Arauca (11.228 has)
– Casanare (21.521 has)
– Meta (18.738 has)
• Intervención:51.487 hectáreas
La actividad ganadera en pasturas degradadas resulta una reducción en la eficiencia de producción, pérdida de biodiversidad y aumento en la emisión de GEI. El mejoramiento de pasturas presenta una opción atractiva a nivel económico y ambiental.
4. Silvopastoral systems (SSPi)
• Se plantea la reconversión a sistemas silvopastoriles en los departamentos:
– Atlántico
– Córdoba
– Sucre
– Antioquia: Bajo cauca, Nordeste, Urabá, Oriente
• Intervención: 521.839 hectáreas
Los sistemas silvopastoriles constituyen una opción atractiva para la reconversión de modelos de ganadería extensiva al aumentar la carga animal por hectárea, capturar carbono por medio de la plantación de árboles y un mejoramiento de la alimentación de animal reduciendo la emisión de metano.
Como enfrentar el cambio climático en la región de la Orinoquia colombiana
Anton EitzingerAndy Jarvis, Glenn Hyman, Julian Ramirez, Carlos Navarro
http://www.slideshare.net/ciatdapa
http://dapa.ciat.cgiar.org/