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Agricultura

7. Agricultura

7.1 Sntesis General7.1.1 Contexto de las Comunicaciones Nacionales

El desarrollo sostenible incluye las dimensiones sociales, econmicas y ambientales. El cambio climtico modifica todas estas dimensiones y por lo tanto altera las potenciales vas de desarrollo. En particular, los efectos del cambio climtico en la agricultura determinarn el futuro de la seguridad alimenticia y finalmente influirn en la divisin desigual entre el Norte y el Sur.

Segn el TAR del IPCC (McCarthy et al., 2001), el cambio climtico ya sucede y continuar sucediendo incluso si las emisiones globales de GEIs son reducidas. Muchos estudios documentan las implicancias del cambio climtico en la agricultura y manifiestan una razonable preocupacin porque el cambio climtico sea una amenaza para la pobreza y para el desarrollo sostenible, especialmente en pases en vas de desarrollo (pases no incluidos en el Anexo I). La identificacin de las regiones y poblaciones que se encuentran en mayor riesgo ante el cambio climtico (es decir, las que son ms vulnerables) puede ayudar en la determinacin de las prioridades para la adaptacin. Este captulo est enfocado en los mtodos para realizar estas evaluaciones, proporcionando ejemplos de la aplicacin en pases en desarrollo y una visin general del conocimiento previo. Los mritos de cada enfoque varan segn el nivel del impacto que est siendo estudiado, y frecuentemente pueden apoyarse mutuamente. Por ejemplo, los ndices agroclimticos sencillos a menudo proporcionan la informacin necesaria sobre la respuesta de los cultivos a variaciones en las precipitaciones y la temperatura de grandes reas geogrficas; los modelos especficos de cultivos se utilizan para probar el manejo alternativo que en cambio puede ser utilizado como componente de un modelo econmico que analiza la vulnerabilidad regional o las estrategias nacionales de adaptacin. Por lo tanto, una combinacin de enfoques a menudo es lo ms productivo.

7.1.2 Efectos de la variabilidad climtica actual

El clima es un componente esencial del capital natural. En muchas regiones del mundo, tales como frica, Sud y Centroamrica y Sur y Sureste de Asia, los climas son muy variables de un ao a otro, y los problemas recurrentes de sequas e inundaciones a menudo afectan pases enteros a lo largo de perodos multi-anuales. Con frecuencia, tienen como resultado graves problemas sociales. Por ejemplo, las persistentes tendencias a la sequa en ciertas partes de frica durante las ltimas dcadas ha afectado la produccin de alimentos, incluyendo las pesqueras de agua dulce, los suministros industriales y domsticos de agua, y la generacin de energa hidroelctrica (Benson y Clay, 1998, 2000).

La agricultura es fuertemente dependiente de los recursos hdricos y de las condiciones climticas, especialmente en las regiones del mundo que son particularmente sensibles a peligros climticos, tales como frica, Sud y Centroamrica y Asia. Algunos pases en estas regiones, donde las situaciones econmicas y sociales son muchas veces inestables, son muy vulnerables a cambios en factores ambientales. Especialmente, es el caso de pases donde el amortiguamiento (buffering) tecnolgico para sequas e inundaciones es menos avanzado, y donde los principales factores fsicos que afectan a la produccin (los suelos, el terreno, el clima) son menos adecuados para la agricultura. Consecuentemente, la produccin de cultivos es muy sensible a las grandes fluctuaciones del clima de ao en ao. Las enfermedades de cultivos o las infestaciones de plagas son tambin dependientes del clima y tienden a causar ms dao en pases con niveles tecnolgicos ms bajos.

7.1.3 Factores conductores de la respuesta agrcola al cambio climtico

La estimacin de futuras respuestas agrcolas al cambio climtico generalmente est basada en escenarios. Es crucial entender que existe una gran incertidumbre en los escenarios climticos utilizados para el anlisis. Los escenarios son esenciales para evaluar los futuros posibles cambios, pero no necesariamente representan las condiciones que realmente ocurrirn. No obstante, condiciones similares a los escenarios son posibles, y como tales deben ser utilizadas para explorar posibles medidas de adaptacin.

La agricultura es un sector complejo que involucra a diferentes parmetros conductivos (ambientales, econmicos y sociales). En la actualidad, se sabe que la produccin de cultivos es muy sensible al cambio climtico (McCarthy et al., 2001), con efectos diferentes segn la regin. El anlisis del IPCC sobre los impactos del cambio climtico (TAR) estima una reduccin general de rendimientos potenciales de cultivos y una disminucin en la disponibilidad de agua para la agricultura y la poblacin en muchas partes del mundo en vas de desarrollo (ver Tabla 7.1).

Los principales factores conductores de respuestas agrcolas al cambio climtico son los efectos biofsicos (ver Tabla 7.2) y los factores socioeconmicos (ver Tabla 7.3). La produccin de cultivos es afectada biofsicamente por las variables meteorolgicas cambiantes, incluyendo las temperaturas en aumento, los regmenes cambiantes de la precipitacin y los niveles crecientes de dixido de carbono atmosfrico. Los efectos biofsicos del cambio climtico sobre la produccin agrcola dependen de la regin y del sistema agrcola, y los efectos varan a lo largo del tiempo.

Los factores socioeconmicos influyen sobre las respuestas a los cambios en la productividad de los cultivos, con cambios de precio y cambios en la ventaja comparativa. La respuesta final depende de las estrategias de adaptacin en cada regin y sistema agrcola. La combinacin de efectos biofsicos y socioeconmicos puede resultar en:

Cambios en la combinacin de cultivos empleados, y por lo tanto, en el tipo de agricultura y uso de la tierra rural

Cambios en la produccin, en los ingresos de la finca y en el empleo rural

Cambios en los ingresos rurales, en la contribucin al PIB nacional y en las ganancias agrcolas de exportacin.

Tabla 7.1. Cambio climtico y factores relacionados relevantes a la produccin agrcola y a la seguridad alimentaria

Factor climticoDireccin de cambioConsecuencias y factores que interactan con la produccin agrcola y la seguridad alimentaria

Aumento en el nivel del marAumentoIntrusin de agua salada en reas costeras (agrcolas) y salinizacin de fuentes de agua.

Intensidad de precipitacin/ escurrimiento superficialCiclo hidrolgico intensificado, generalmente en aumento, pero con variaciones regionalesCambios en los patrones de erosin y deposicin, impactos de tormentas, ocurrencia de inundaciones y daos causados por tormentas, anegacin, aumento de plagas.

Estrs por calorAumento de las olas de calorDaos en la formacin de granos, aumento de algunas plagas.

SequaPoco conocido, pero se esperan incrementos considerables en variabilidades temporales y espacialesFallas en cultivos, disminucin del rendimiento; competencia por agua.

CO2 atmosfricoAumentoAumento de la productividad de cultivos pero tambin aumento de la productividad de malezas resultando en una competencia con los cultivos.

Tabla 7.2. Caracterizacin de impactos agronmicos, capacidad adaptativa y resultados sectoriales

Impacto biofsicoNivel de incertidumbreIntensidad esperada de efectos negativosCapacidad adaptativaImpactos socioeconmicos y otros secundarios

Cambios en las condiciones de crecimiento de cultivosMedianoAlta para algunos cultivos y regionesModerada a altaCambios en sistemas de produccin ptimos; reubicacin de la industria procesadora de productos agrcolas; aumento del riesgo econmico; prdida de ingresos rurales; contaminacin a causa de la percolacin de nutrientes; biodiversidad.

Cambios en las condiciones ptimas para la produccin pecuariaAltoMedianaAlta para sistemas de produccin intensivaCambios en ptimos sistemas de produccin; prdida de ingresos rurales.

Cambios en las precipitaciones y la disponibilidad de recursos hdricosMediano a bajoAlta para pases en desarrolloModeradaAumento de la demanda de riego; disminucin del rendimiento de cultivos; aumento del riesgo de salinizacin de suelos; aumento de la escasez de agua; prdida de ingresos rurales.

Cambios en plagas agrcolasAlto a muy altoMedianaModerada a altaContaminacin por aumento del uso de pesticidas; disminucin del rendimiento y la calidad de los cultivos; aumento del riesgo econmico; prdida de ingresos rurales.

Cambios en la fertilidad del suelo y erosinMedianoAlta para pases en desarrolloModeradaContaminacin por percolacin de nutrientes; biodiversidad; disminucin de la productividad de cultivos; abandono de tierras; mayor riesgo de desertificacin; prdida de ingresos rurales.

Tabla 7.3. Caracterizacin de la suma de impactos de sistemas de produccin, capacidad adaptativa y resultados sectoriales

Impacto biofsicoNivel de incertidumbreIntensidad esperada de los efectos negativosAdaptacin autnoma (capacidad privada de adaptacin)Otros impactos

Cambios en sistemas de produccin ptimosAltoAlta en reas donde los actuales sistemas ptimos de produccin son extensivosModeradaCambios en actividades de produccin agropecuaria; reubicacin de la industria procesadora de productos agrcolas; prdida de ingresos rurales; contaminacin a causa de la percolacin de nutrientes; biodiversidad

Reubicacin de la industria procesadora de productos agrcolasAltoAlta para algunas industrias de alimentos que requieren grandes infraestructuras o mano de obra localModeradaPrdida de ingresos rurales; prdida de patrimonios culturales.

Incremento del riesgo (econmico)MedianoAlta para cultivos sembrados cerca de sus lmites climticosBajaPrdida de ingresos rurales.

Prdida de ingresos rurales y patrimonios culturalesAlto(No definida)ModeradaAbandono de tierras; mayor riesgo de desertificacin; disminucin del bienestar de sociedades rurales; migracin urbana; biodiversidad.

7.1.4 Estudios previos

Varios cientos de estudios sobre los cambios climticos en la agricultura han sido completados. Tales estudios proporcionan una primera indicacin de los tipos de impacto a ser esperados, y por lo tanto, los mtodos de anlisis ms efectivos a ser implementados. Potenciales impactos sobre la provisin alimenticia del mundo han sido estimados para varios escenarios de cambio climtico y socioeconmico (Figura 7.1). Algunas regiones podran mejorar sus producciones agrcolas mientras que otras sufrirn prdidas en el rendimiento, por lo que puede ser necesaria una reorganizacin de reas de produccin agrcola. En una regin particular, se espera que los cultivos sean distintamente afectados, lo que llevara a la necesidad de realizar adaptaciones en las industrias y mercados, en las estrategias a nivel de finca y en los esquemas de desarrollo rural.

Aunque la Figura 7.1 demuestra que la produccin global aparenta ser estable (Parry et al., 2004 proporcionan datos cuantitativos adicionales), es probable que las diferencias regionales en la produccin de cultivos se vuelvan ms fuertes con el tiempo, llevando a una polarizacin significativa de los efectos con aumentos sustanciales en precios y al riesgo de hambruna entre las naciones ms pobres. Los efectos ms graves ocurren en los mrgenes (regiones y grupos vulnerables). Los individuos particularmente vulnerables al cambio ambiental son aquellos relativamente ms expuestos a los cambios, ms sensibles a los cambios, con pocas capacidades de adaptacin y poco potencial de resiliencia y recuperacin. La adaptacin es necesaria, pero tiene sus limitaciones (la tecnologa y la biotecnologa, polticas y culturales).

7.2 Mtodos y Herramientas

7.2.1 Consideraciones generales

Los mtodos para evaluar los impactos del clima sobre la produccin de cultivos y la evaluacin de estrategias de adaptacin son desarrollados extensamente y son muy utilizados por cientficos, servicios de extensin, productores comerciales y gerentes de recursos. Uno de los principales desafos que enfrentan todas las evaluaciones agricultura-clima es el anlisis de importantes impactos biofsicos y socioeconmicos, porque stos deben ser derivados de interacciones complejas entre sistemas biofsicos y socioeconmicos que son difciles de modelar. Las herramientas presentadas en este captulo son adecuadas para ser utilizadas con las condiciones climticas promedio modificadas. Para evaluar los cambios en la frecuencia y la intensidad de eventos extremos, tales como las sequas o las inundaciones, es importante incluir una combinacin de respuestas empricas en el rendimiento basadas en datos estadsticos y enfoques modeladores. En todos los casos, el desafo para interpretar los resultados es derivado del uso de escenarios de cambio climtico inciertos.

Varios enfoques diferentes a la evaluacin de los impactos del cambio climtico sobre la agricultura han sido desarrollados a partir de varios estudios realizados hasta la fecha. Los enfoques utilizados para evaluar los impactos biofsicos incluyen:

ndices agroclimticos y GIS

Modelos estadsticos y funciones de rendimiento

Modelos basados en el proceso.

Adems, diferentes herramientas pueden ser utilizadas para examinar los impactos socioeconmicos del cambio climtico. Una herramienta relativamente sencilla para el pronstico econmico, como la desarrollada por el Country Studies Program de los Estados Unidos (Benioff et al., 1996), muchas veces puede ser muy til. Enfoques ms complejos tales como modelos econmicos de regresin, modelos microeconmicos y macroeconmicos, modelos de finca y modelos domsticos y comunitarios tambin pueden ser utilizados.

Cada uno de estos diferentes mtodos proporcionan informacin sobre distintos tipos de impactos (ver Tabla 7.4). Por ejemplo, los ndices agroclimticos sencillos pueden ser utilizados para analizar los desplazamientos de grandes reas de zonas cultivadas, mientras que los modelos de crecimiento de cultivos basados en el proceso deben ser utilizados para analizar los cambios en los rendimientos de los cultivos. Los efectos sobre el ingreso, el sustento y el empleo son evaluados utilizando formas econmicas y sociales del anlisis.

Adems, se pueden emprender estudios utilizando un enfoque regional o un enfoque especfico para un sitio. En un enfoque regional, varias herramientas sencillas existentes pueden ser aplicadas y puestas a prueba bajo una serie de condiciones en una regin dada, y los resultados son visualizados en forma de mapas. Este simple enfoque regional es esencial para la integrar el cambio climtico, la produccin de cultivos, los ndices de la demanda de agua y los ndices socioeconmicos a una escala regional, proporcionando as una herramienta de evaluacin de primera mano para analizar las posibles estrategias de adaptacin.

Tabla 7.4. Resumen de las caractersticas de los principales modelos agrcolas

Tipo de modeloDescripcin y usoFortalezasDebilidades

ndices agroclimaticos y GIS Basado en combinaciones de factores climticos importantes para los cultivos. Utilizado en varios estudios de planificacin agrcola. til para el pblico en general.Calculo simple. Efectivo para la comparacin entre regiones o cultivos.Slo basado en el clima, carece de respuestas de manejo y de la consideracin de fertilizacin con carbono.

Modelos estadsticos y funciones del rendimientoBasado en el relacionamiento emprico entre respuestas climticas y cultivos observadas. Utilizados en el pronstico de rendimientos para la alerta precoz de hambruna y mercados comerciales.Variaciones actuales de cultivos y del clima son bien descritas.No explican mecanismos causales. Puede que no capte las futuras relaciones clima-cultivos o la fertilizacin con CO2.

Modelos de cultivos basados en el procesoCalcula las respuestas de los cultivos a factores que afectan crecimiento y rendimiento (es decir, clima, suelos y manejo). Utilizado por varios cientficos agrcolas para la investigacin y el desarrollo.Basado en el proceso, ampliamente calibrado, y validado. til para probar una amplia gama de adaptaciones. Prueba estrategias de mitigacin y adaptacin de manera simultnea. Disponible para la mayora de los cultivos.Requiere de datos detallados del clima y del manejo para la obtencin de resultados ptimos.

Herramientas econmicasCalcula el valor de las tierras, los precios de productos y los resultados econmicos para productores y consumidores basados en datos de produccin agrcola.til para la incorporacin de consideraciones financieras y adaptaciones basadas en el mercado.No todos los sistemas sociales, familias e individuos son correctamente representados. Alteraciones inducidas por el clima en la disponibilidad de tierras y agua no siempre son tomadas en cuenta. Enfoque sobre el comportamiento de maximizacin de ganancia y utilidad. Los modelos son complejos y requieren de muchos datos.

Modelos familiares y comunitariosDescripcin de estrategias de adaptacin para condiciones actuales mediante la familia y la comunidad como unidad de respuesta.til para economas semi-comerciales.No puede ser generalizado; no capta estreses climticos futuros, si son diferentes de los actuales.

Un enfoque sitio-especfico implica estudios locales que analizan la sensibilidad del rendimiento de los cultivos, el manejo de la finca, y el uso del agua para el clima a escala local y las implicancias sobre las decisiones polticas que afectan el manejo del agua. Los modelos de cultivos normalmente son enfocados en la optimizacin del tiempo de produccin y la eficiencia del uso de nutrientes (principalmente del nitrgeno) y agua de riego.

Debido a que los sectores econmicos varan mucho entre diferentes pases y ambientes fsicos, sern apropiados distintos mtodos de evaluacin de impactos. Es probable que una combinacin de enfoques conduzca al ms consistente conjunto de resultados para un rea determinada.

7.2.2 Limitaciones y fuentes de incertidumbre

Escenarios de cambio climtico. Los escenarios de cambio climtico son derivados de GCMs conducidos por cambios en la composicin atmosfrica, que a su vez derivan de escenarios socioeconmicos (SRES, ver ms abajo). Uno de los principales desafos es la interpretacin de los resultados derivados de los escenarios climticos que son utilizados como insumos. En todas las regiones, las incertidumbres con relacin a la magnitud de los cambios esperados resultan en las incertidumbres de las evaluaciones agrcolas. Por ejemplo, en algunas regiones, las proyecciones de las precipitaciones, una variable clave para la produccin de cultivos, puede ser positivo o negativo dependiendo del escenario climtico utilizado. La incertidumbre derivada del modelo climtico est relacionada con la limitacin de los modelos actuales en representar todos los procesos e interacciones atmosfricas del sistema climtico. La limitacin de proyectar vas de desarrollo socioeconmico es una fuente adicional de incertidumbre.

Variabilidad climtica. Los climas regionales fluctan naturalmente en torno a la media a largo plazo. Por ejemplo, la variabilidad de las precipitaciones ocurre con relacin al tiempo y a la cantidad, afectando cada ao a la agricultura. Es claro que ha ocurrido cambios en el pasado y que seguirn ocurriendo, y que el cambio climtico modifica estos patrones de variabilidad, por ejemplo, teniendo como resultado ms sequas e inundaciones. No obstante, hay muchas incertidumbres, especialmente acerca de escenarios de precipitaciones para el futuro.

Modelos agrcolas. Los modelos agrcolas contienen muchas relaciones simples, derivadas empricamente que no representan por completo a los verdaderos procesos de la planta. Cundo los modelos son adecuadamente puestos a prueba con datos observados (procesos de calibracin y validacin), los resultados representan la produccin agrcola bajo condiciones actuales del clima. No obstante, las simplificaciones de los modelos de cultivos son una fuente de incertidumbre en los resultados. Por ejemplo, los modelos agrcolas en general asumen que las malezas, las enfermedades y las plagas se controlan; que no hay problemas en las condiciones del suelo como los altos niveles de salinidad o acidez; y que no hay eventos catastrficos del clima como las fuertes tormentas. Los modelos agrcolas simulan la gama actual de tecnologas agrcolas disponibles alrededor del mundo; no incluyen las potenciales mejoras en tal tecnologa, pero pueden ser utilizados para probar los efectos de algunas mejoras potenciales, tales como las variedades mejoradas y los horarios de riego. Una serie de modelos agrcolas son extensamente utilizados por cientficos, servicios tcnicos de extensin, productores comerciales y gerentes de recursos para evaluar las alternativas agrcolas en una ubicacin particular bajo diferentes condiciones (es decir, aos de sequa, cambios en la poltica para la aplicacin de agroqumicos, cambios en los insumos hdricos, entre otros).

Efectos del CO2 sobre los cultivos. El CO2 es un componente de la fotosntesis de las plantas y por lo tanto influye sobre la produccin de biomasa. Tambin regula la apertura de los estomas de la planta y por lo tanto afecta su transpiracin. Como resultado, en teora, las plantas que crecen en condiciones de mayores concentraciones de CO2 producirn ms biomasa y consumirn menos agua. Experimentos realizados en invernaderos confirman tales comportamientos en las plantas; no obstante, a causa de las mltiples interacciones de procesos fisiolgicos, los cambios verdaderos son ms pequeos que los tericos. En condiciones de campo, los cambios son an ms pequeos. La mayora de los modelos de cultivos utilizados para evaluaciones de cambio climtico incluyen una opcin para simular los efectos del aumento del CO2 en el rendimiento de los cultivos y en el uso del agua (ver Rosenzweig y Iglesias, 1998). Es difcil validar los resultados del modelo de cultivos porque slo existe un nmero muy limitado de este tipo de experimentos en el mundo, lo que aumenta la incertidumbre sobre los resultados simulados.

Asuntos de escala. Aumentar la escala de los resultados de vulnerabilidad y adaptacin a un nivel regional no es una tarea fcil, como en la mayora de los ejercicios a escala. Idealmente, quizs uno utilice informacin de fincas que son representativas de la agricultura en la regin, y el grado de su representatividad deber ser establecido. Ms frecuentemente, las evaluaciones regionales han dependido de los insumos proporcionados por planificadores y economistas en cuanto a efectos a escala regional, basados en datos locales suministrados a ellos y discutidos por una amplia gama de actores clave.

Proyecciones socioeconmicas. Las limitaciones para proyectar los cambios socioeconmicos no slo afectan a los escenarios de SRES sino tambin a la potencial capacidad adaptativa del sistema. Por ejemplo, la incertidumbre sobre la poblacin (densidad, distribucin, migracin), el PIB y la tecnologa determinan y limitan las potenciales estrategias de adaptacin.

7.2.3 Combinando escenarios de cambio climtico con herramientas y modelos agrcolas

Dadas las incertidumbres de los escenarios (la magnitud del cambio y a veces la direccin del cambio), un buen enfoque implica utilizar varios escenarios posibles como insumos para los modelos agrcolas. Adems, la utilizacin de escenarios de sensibilidad combinados con modelos agrcolas (por ejemplo, el aumento de la temperatura de 0 o a 3o C y los cambios en la precipitacin de -30 a +30%) proporciona una idea de los umbrales tolerables de cambio para un sistema particular.

Un mtodo que ha demostrado ser efectivo para generar escenarios de cambio climtico es estudiar los cambios en las ltimas dcadas y luego proyectar esos cambios para el futuro cercano. Por ejemplo, se toma la base de datos del clima a largo plazo de una regin (o sitio) y se divide en dos perodos: por ejemplo, 1930-1960 y 1970-2000. Luego se estudian las propiedades estadsticas de cada uno de estos juegos de datos (medias, pero tambin frecuencias, de pocas de sequa, de tormentas, de la probabilidad de das subsiguientes con lluvia, etc.). Esto se puede lograr con los generadores del clima. El ltimo paso es continuar (proyectar) la tendencia observada en todos estos parmetros estadsticos y crear un escenario sinttico para el futuro prximo (por ejemplo, 10-20 aos). Este mtodo tiene la ventaja de que se basa en cambios observados. Por supuesto que las proyecciones pueden ser tan malas como (o peores que) los resultados que utilizan el mtodo convencional de GCMs.

Finalmente, un enfoque interesante implica la utilizacin de un escenario que ocurre dentro de la variabilidad natural del clima de la regin, como un escenario de sequa. Es esencial que las evaluaciones agrcolas incluyan y prueben ms de un escenario posible y analicen la sensibilidad de la respuesta en el contexto de las tendencias actuales del clima. El uso de ms de un escenario y enfoque otorga una variedad de resultados, que reflejan una nocin pertinente de incertidumbre.

7.2.4 ndices Agroclimticos y GIS

ndices agroclimticos sencillos combinados con GIS han sido utilizados para proporcionar una evaluacin inicial de los impactos agrcolas globales del cambio climtico y de los desplazamientos de reas aptas para la agricultura en regiones particulares. Los ndices agroclimticos se basan en relaciones simples de la aptitud o el potencial de cultivos ante el clima (por ejemplo, identificando los umbrales de temperatura de un cultivo en particular o utilizando la temperatura acumulada a lo largo de la poca de cultivo para predecir los rendimientos de la cosecha; Holden, 2001). Este tipo de coeficiente derivado empricamente es especialmente til para el mapeo a gran escala de reas de impacto potencial.

Cundo son combinados con una base de datos del clima espacialmente completa, de los cultivos y de GIS, los ndices agroclimticos sencillos son una manera econmica y rpida de mapear el potencial de cultivos alterados para reas bastante grandes. La aplicacin de ndices agroclimticos en frica (Badini et al., 1997) ha proporcionado la comprensin de las relaciones entre el clima, los suelos y los sistemas de produccin agrcolas, as como de las complejidades asociadas con sus variabilidades. Carter y Saarikko (1996) describen los mtodos bsicos para el anlisis agroclimtico espacial.

7.2.5 Modelos estadsticos y funciones de rendimiento

Complejos modelos de multi-variables intentan proporcionar una explicacin estadstica de fenmenos observados a travs de la justificacin de los factores ms importantes (por ejemplo, pronosticando los rendimientos de las cosechas en base a la temperatura, la lluvia, la fecha de siembra y la aplicacin de fertilizantes). Una posible debilidad en su uso para la examinacin de los impactos del cambio climtico futuro, sin embargo, es su habilidad limitada de predecir los efectos de eventos climticos que se encuentran fuera de la gama de variabilidad actual. Su uso tambin ha sido criticado porque se halla basado en relaciones estadsticas entre factores y no en una comprensin de los mecanismos causales ms importantes.

Modelos de regresin mltiple han sido desarrollados para representar las respuestas de los rendimientos basados en los procesos para estas variables ambientales y administrativos. Las funciones del rendimiento han sido utilizados para evaluar la sensibilidad y la adaptacin al clima, por ejemplo, en China (Rosenzweig et al., 1999) y globalmente (Parry et al., 2004).

7.2.6 Modelos de cultivos basados en el proceso

Los modelos basados en el proceso utilizan funciones simplificadas para expresar las interacciones entre el crecimiento de los cultivos y los principales factores ambientales que afectan a los cultivos (es decir, el clima, los suelos y el manejo), y muchos han sido utilizados en las evaluaciones de impacto climtico. La mayora han sido desarrollados como herramientas para el manejo agrcola, particularmente para proporcionar informacin sobre las cantidades ptimas de insumos (tales como fertilizantes, pesticidas y riego) y su tiempo ptimo. Los modelos dinmicos de cultivos se encuentran actualmente disponibles para la mayora de los cultivos principales. En cada caso, el objetivo es predecir la respuesta de un cultivo particular ante condiciones especficas de clima, suelo y factores de manejo que gobiernan la produccin.

Los modelos dinmicos de crecimiento de cultivos ICASA/IBSNAT (Consorcio Internacional para la Aplicacin de Enfoques de Sistemas a la Agricultura Sitios Internacionales de Referencia para la Transferencia de Agrotecnologa) son estructurados como sistemas de apoyo de decisiones para facilitar las simulaciones de respuestas de cultivos ante el manejo (DSSAT). Los modelos ICASA/IBSNAT han sido utilizados extensamente para evaluar los impactos del clima sobre la agricultura a diferentes niveles, desde sitios individuales a extensas reas geogrficas (ver Rosenzweig y Iglesias, 1994, 1998, para una descripcin completa del mtodo). Este tipo de modelo de estructura es particularmente til para evaluar la adaptacin del manejo agrcola al cambio climtico. El software DSSAT incluye todos los modelos ICASA/IBSNAT con una interfase que permite el anlisis de resultados.

El modelo de serie WOFOST es genrico e incluye los parmetros de modelo para ciertas cosechas (Supit et al., 1994; Boogaard et al., 1998). Hay varias versiones de los modelos, que estn continuamente bajo desarrollo en la Universidad de Wageningen.

El modelo EPIC (Calculadora del Impacto de la Productividad de la Erosin; Sharpley y Williams, 1990) incorpora las funciones simplificadas del crecimiento de cultivos que responden al clima, al ambiente y al manejo; ha sido utilizado en algunas evaluaciones de impacto climtico.

CROPWAT es un modelo emprico sobre el manejo de riego desarrollado por las Naciones Unidas FAO para calcular los requerimientos regionales de agua para cultivos a partir de datos climticos y de cultivos (CROPWAT, 1995, 2004). La demanda neta de riego (el equilibrio entre la evapotranspiracin del cultivo y el agua disponible para el cultivo) puede ser calculado para ms de 1.000 sitios alrededor del mundo incluidos en la base de datos FAOClim (FAO, 2004). El modelo puede ser ajustado para incluir eficiencia del riego para cada regin.

La Tabla 7.5 resume los principales modelos de cultivos que han sido utilizados para evaluar los impactos y la adaptacin al cambio climtico. Rosenzweig e Iglesias (1998) proporcionan pautas ms completas para utilizar los modelos de cultivos en estudios de adaptacin.

Tabla 7.5. Modelos de cultivos

CultivoModelo

Especficos para el cultivoModelos especficos para cultivos ICASA/IBSANT incluidos en el software de DSSAT (incluyen todos los modelos de CERES y GRO listados bajo cada cultivo)

GenricoWOFOST provee una familia de modelos genricos con parmetros especficos para maz, trigo, remolacha y otros (no listados bajo cada cultivo por no ser especficos para el cultivo)

Modelo generalEPIC

Requerimientos de riego para todos los cultivosCROPWAT

AlfalfaALSIM, ALFALFA

CebadaCERES-Barley

AlgodnGOSSYM, COTCROP, COTTAM

Porotos secosBEANGRO

MazCERES-Maize, CORNF, SIMAIZ, CORNMOD, VT-Maize, GAPS, CUPID

ManPNUTGRO

MijoCERES-Millet, RESCAP

PapaSUBSTOR

ArrozCERES-Rice, RICEMOD

SorgoCERES-Sorghum, SORGF, SORKAM, RESCAP

SojaSOYGRO, GLYCIM, REALSOY, SOYMOD

Caa DulceCANEMOD

TrigoCERES-Wheat, TAMW, SIMTAG, AFRCWHEAT, NWHEAT, SIRIUS, SOILN-Wheat

El Cuadro 7.1 proporciona ms informacin sobre el DSSAT como un ejemplo de familia de modelos especficos para cultivos, y el Cuadro 7.2 proporciona ms informacin sobre el WOFOST como un ejemplo de modelo genrico.

Cuadro 7.1. Descripcin de los modelos de cultivo DSSAT

Descripcin: Los modelos DSSAT utilizan funciones simplificadas para predecir el crecimiento de cosechas influenciadas por los principales factores que afectan a los rendimientos, es decir, la gentica, el clima (la radiacin solar diaria, las temperaturas mximas y mnimas y la precipitacin), los suelos y el manejo. Hay modelos disponibles para varios cultivos (ver Tabla 7.5); stos han sido validados en una gran variedad de ambientes y no son especficos a ninguna ubicacin o tipo de suelo en particular. Los procesos modelados incluyen el desarrollo fonolgico, el crecimiento de partes vegetativas y reproductivas de las plantas, el crecimiento de las extensiones de hojas y tallos, la senescencia de hojas, la produccin de biomasa y su reparticin entre las partes de la planta, y la dinmica del sistema radicular. Los modelos incluyen subrutinas para simular el balance entre el suelo y el agua del cultivo y el balance de nitrgeno.

Variables: La principal variable que influye en cada fase del desarrollo de la planta es la temperatura. La produccin potencial de materia seca es una funcin de la radiacin interceptada; la intercepcin por el dosel es determinada por el rea foliar. La asignacin de materia seca a diferentes partes de la planta (grano, hojas, tallo, races, etc.) es determinado por la etapa fonolgica y el grado de estrs hdrico. El rendimiento final de los granos es el producto de la densidad de plantas, de las mazorcas por planta y del peso de la mazorca. Para contemplar el efecto de la elevada concentracin de dixido de carbono en el cierre estomtico y el aumento del ndice de rea foliar, se agrega la tasa de transpiracin bajo condiciones elevadas de CO2 versus la tasa bajo condiciones del ambiente.

Insumos

Tipos de datosRequisitosFuentes de datos

Clima actualTemperaturas mximas y mnimas diarias e irradiacin solar de un periodo de al menos 20 aos.Instituciones nacionales de meteorologa o investigacin. En su ausencia, datos diarios pueden ser simulados a partir de promedios mensuales.

Clima modificado (escenarios de cambio climtico)Temperaturas mximas y mnimas diarias modificadas, precipitacin e irradiacin solar por un periodo igual de largo que el clima actual.Instituciones nacionales de meteorologa o investigacin.

Manejo de cultivosVariedad de cultivos, poca de siembra y densidad, insumos de fertilizantes y riego (fechas y cantidades).Instituciones de investigacin agrcola.

SuelosAlbedo y drenaje del suelo, y una descripcin de los diferentes estratos del perfil del suelo (textura, capacidad de retencin del agua, materia orgnica y nitrgeno).Instituciones de investigacin agrcola o hidrolgica.

Economas (opcional)Costo de la mano de obra y precio de produccin unitaria.Estadsticas agrcolas.

Productos: Variables en el archivo resumen de productos constituyen los principales eventos fonolgicos, rendimiento y componentes del rendimiento.

Para mayor informacin: Rosenzweig y Iglesias, 1994, 1998.

Cuadro 7.2. Descripcin de WOFOST.

Descripcin: WOFOST fue originado en el marco de un estudio interdisciplinario sobre la produccin potencial de alimento mundial por el Centro para Estudios del Alimento Mundial (CWFS) en cooperacin con la Universidad agrcola de Wageningen. Modelos relacionados incluyen los modelos sucesivos de SUCROS (Simulador Simple y Universal de Crecimiento de Cultivos), ARID CROP, Spring wheat, MACROS y ORYZA1. La versin 6.0 de WOFOST es un modelo mecnico que explica el crecimiento de cultivos en base a la fotosntesis y a la respiracin, y cmo estos procesos son afectados por condiciones ambientales. El modelo de crecimiento de cultivos es genrico e incluye parmetros modelo para el trigo, el maz de grano, la cebada, el arroz, la remolacha, la papa, el frijol de campo, la soja, el aceite de colza y el girasol.

Insumos: Los datos meteorolgicos (lluvia, temperatura, velocidad del viento, radiacin global, humedad del ambiente) son necesarios como insumos. Otros datos de insumos incluyen el contenido volumtrico de humedad del suelo a varios niveles de succin y otros datos sobre flujos de agua saturados e insaturados. Tambin se requieren de datos especficos para el sitio de suelo y el manejo de cultivos. El tiempo para la simulacin es de un da. WOFOST 6.0 incluye una opcin para utilizar los datos promedio (mensualmente) del tiempo. Los datos diarios de precipitaciones se generan utilizando un generador matemtico incorporado.

Productos: El modelo describe el crecimiento del cultivo como la acumulacin de biomasa combinada con el desarrollo fenolgico.

Para mayor informacin: Supit et al., 1994; Boogaard et al., 1998.

7.2.7 Calibracin y validacin de los modelos de cultivo

Los modelos de cultivos son herramientas para evaluar la vulnerabilidad y la adaptacin al cambio climtico: la participacin de los actores clave es esencial. Un primer paso obligatorio es que los actores clave tcnicos renan datos agrcolas del campo para la calibracin y la validacin de los modelos de cultivo. Luego, los actores clave regionales evalan la representatividad de los resultados de los modelos agrcolas para ampliar la escala espacial de los resultados del modelo.

En todos los modelos agrcolas, el procedimiento implica el ajuste de coeficientes que describen las caractersticas del cultivo y su respuesta ante las condiciones ambientales. La Tabla 7.6 resume los pasos implicados en la calibracin y la validacin de los modelos agrcolas, con referencias especficas pertinentes a los modelos de DSSAT como ejemplo. En los modelos de DSSAT, los coeficientes que necesitan ser ajustados se incluyen en un archivo de coeficientes genticos que representan conceptualmente a cada variedad de cultivo. Un archivo con coeficientes genticos para cada cultivo de las variedades mas comnmente utilizadas, ajustados en base a numerosos experimentos de campo previos y validados, esta incluido en el software. Estos coeficientes son slo un punto de partida y debern ser nuevamente ajustados durante el proceso de calibracin para representar el crecimiento y el desarrollo de los cultivos de la variedad seleccionada bajo las condiciones del clima y del manejo del rea particular. Los pocos coeficientes genticos que describen cada variedad pretenden representar slo la fenologa o el tiempo de las fases del desarrollo (por ejemplo, la etapa juvenil, la floracin, la madurez fisiolgica) y la acumulacin de materia seca en los diferentes rganos (por ejemplo, races, partes vegetativas y granos). Los pocos coeficientes no pretenden representar las numerosas caractersticas de cada variedad de cultivo, tales como las respuestas a plagas y enfermedades.

Tabla 7.6. Resumen de pasos para la calibracin y validacin de modelos de cultivos

PasoConcepto / ProcedimientoEjemplo

1. Calibrar la fonologa del cultivoLa etapa de desarrollo del cultivo determina cmo la biomasa es acumulada y a qu rgano de la planta es dirigido.

Ajustar las fechas simuladas de floracin y madurez fisiolgica a los datos de campo.En el modelo CERES-Maize esto es descrito por los coeficientes P1 (tiempo termal entre la emergencia del brote hasta el final de la fase juvenil); P2 (punto hasta el cual el desarrollo es retrasado por cada hora de aumento en el fotoperiodo); y P5 (tiempo termal entre silking y madurez fisiolgica).

Mediante el ajuste de estos coeficientes el desarrollo del cultivo puede ser ajustado al desarrollo del campo.

2. Calibrar la produccin de granosLa adecuada tasa y cantidad de acumulacin de biomasa determina la productividad final del cultivo.

Ajustar el rendimiento de granos simulado a los datos de campo.En el modelo CERES-Maize esto es descrito por los coeficientes G2 (numero mximo posible de mazorcas por planta) y G3 (tasa de llenado de la mazorca durante la etapa de llenado de granos lineales y bajo condiciones optimas).

3. Validar el modelo calibradoAsegurar que el ajuste del modelo del cultivo resulte con un juego de datos de campo experimental para representar un rea agrcola ms extensa.

Probar si las fechas simuladas de floracin y madurez, y el rendimiento de granos reflejen los resultados de los productores.Modelos bien calibrados siempre debern simular correctamente las fechas de madurez de los cultivos. Los rendimientos simulados pueden ser ms elevados que los observados en las fincas, pero debern representar la variacin geogrfica de los rendimientos de las fincas como resultado de las diferentes condiciones de suelo y manejo.

7.2.8 Herramientas econmicas

Los modelos econmicos son diseados para estimar los potenciales impactos del cambio climtico sobre la produccin, el consumo, los ingresos, el PIB, el empleo y el valor de finca. Tal vez stos slo sean indicadores parciales del bienestar social, sin embargo, no todos los sistemas sociales, los hogares, y los individuos (por ejemplo, pequeos productores) pueden ser apropiadamente representados en los modelos basados en la teora del productor y el consumidor. Muchos de los modelos econmicos utilizados hasta la fecha en los anlisis de impactos no consideran las alteraciones inducidas por el clima en cuanto a la disponibilidad de tierra y agua para riego, aunque tales consideraciones importantes pueden ser incluidas. Los estudios y los modelos basados en economas orientadas al mercado asumen un comportamiento que maximiza las ganancias y las utilidades.

Varios tipos de enfoques econmicos han sido utilizados para la evaluacin de impacto agrcola. Entre ellos, los mas tiles son los enfoques de pronsticos econmicos simples (por ejemplo, Benioff et al., 1996), que son pronsticos basados en un marco estructurado de informacin econmica (produccin, consumo y polticas directivas) y agrcola (tcnicas de produccin y cultivos alternativos) disponible. Generalmente constituyen tcnicas simples que pueden ser utilizadas en la mayora de los estudios sobre impactos del clima.

Los siguientes enfoques tambin pueden ser utilizados, aunque son relativamente complicados y pueden ser dificultosos, de aplicacin costosa, o pueden consumir mucho tiempo.

Modelos econmicos transversales. Una forma de anlisis econmico es el uso de anlogos espaciales, es decir, patrones de cultivos en reas con climas similares a los que pueden suceder bajo el cambio climtico. Este enfoque de Ricardian ha sido utilizado en varias aplicaciones (por ejemplo, Mendelsohn et al., 1994, 1999). Los modelos econmicos pueden ser basados en relaciones estadsticas entre variables climticas e indicadores econmicos. Una ventaja del este enfoque es que la adaptacin del productor a las condiciones locales del clima es considerada implcitamente. Entre las desventajas, se encuentra que los precios de los alimentos y los precios de la produccin de la finca son considerados constantes, y que los factores clave que determinan la produccin agrcola, tales como la disponibilidad de agua y la fertilizacin de carbono, generalmente no son considerados.

Modelos microeconmicos (a nivel de la finca). Los modelos microeconmicos se basan en el objetivo de maximizar la conversin de los retornos econmicos a insumos. Son diseados para simular el proceso de toma de decisiones de un productor representativo en cuanto a los mtodos de produccin y asignacin de la tierra, mano de obra, infraestructura existente y nuevo capital. Estos modelos de finca han sido desarrollados en la mayora de los casos como herramientas para la planificacin rural y la extensin agrcola, simulando los efectos de los cambios en insumos (por ejemplo, fertilizantes, riego, crditos, habilidades de manejo) sobre la estrategia de la finca (por ejemplo, la combinacin de cultivos, el empleo). Tienden a optimizar los modelos econmicos utilizando una programacin lineal y requieren de datos bastante especficos y habilidades analticas bastante avanzadas. Muchos toman una gama de tipos de finca que representan aquellas que existen en una regin y, para cada uno de estos tipos, simulan la combinacin de los cultivos e insumos que llevaran a maximizar los ingresos de la finca bajo condiciones dadas. Estas condiciones pueden ser variadas (la variacin del clima, los precios de los cultivos y los fertilizantes) y la apropiada respuesta de la finca puede ser modelada. Los cambios del clima, en el lugar de las variaciones en el tiempo, pueden ser los insumos, y la respuesta a nivel de la finca en la produccin y en los ingresos puede entonces ser simulada.

Modelos domsticos y comunitarios. En las economas semi-comerciales puede ser ms apropiado enfocarse en el hogar o en la comunidad como la unidad de respuesta. Aqu el objetivo puede ser asegurar un nivel mnimo de ingresos en vez de maximizar los ingresos, y el enfoque del anlisis debe ser sobre las estrategias desarrolladas para reducir los efectos negativos de los cambios en el rendimiento de los cultivos en vez de aumentar los positivos. Frecuentemente conocidas como estrategias de cooperacin, han sido analizadas en gran detalle bajo el contexto del riesgo de hambruna (muchas veces relacionado a la sequa). Al igual que con los modelos de finca, aquellas evaluaciones de impactos climticos que han incluido exitosos anlisis de respuestas a nivel domstico y comunitario han tendido que tomar prestado de estudios existentes, adaptndolos para considerar los cambios en el clima en vez de las variaciones en el tiempo. Para ejemplos especficos de su uso en la evaluacin del impacto climtico en Kenia e India, ver Akonga et al. citado en Parry et al. (1998a) y Jodha citado en Gadgil et al. (1988). Para una discusin ms general, ver Downing (1991).

Modelos macroeconmicos. Los modelos macroeconmicos pueden ser de una economa agrcola regional, nacional o global. Para los propsitos del cambio climtico, los modelos asignan el consumo domstico y externo y la produccin regional basada en las perturbaciones dadas en la produccin de cultivos, el abastecimiento de agua y la demanda de riego derivadas a partir de tcnicas biofsicas. El crecimiento demogrfico y las mejoras en la tecnologa son establecidos exgenamente. Estos modelos miden la magnitud potencial de los impactos del cambio climtico sobre el bienestar econmico, tanto de productores como de consumidores de bienes agrcolas. Los cambios pronosticados en la produccin y los precios para los modelos del sector agrcola podrn ser utilizados en modelos generales de equilibrio de la economa a mayor escala. Adams et al. (1990) y Fischer et al. (2002) proporcionan ejemplos clave del uso de modelos macroeconmicos.

7.3 Informacin sobre Juegos de Datos

Los datos que estn o no disponibles frecuentemente afectarn el tipo de evaluacin de impacto climtico a realizar, especialmente si el tiempo y los fondos son limitados. Los estudios de los impactos del cambio climtico sobre la agricultura requieren de una descripcin cuantitativa de la unidad de exposicin y de las condiciones agrcolas actuales (de lnea de base) en el rea del estudio. Tambin se necesitan datos para proyectar las condiciones futuras (caso de referencia) en ausencia del cambio climtico (por ejemplo, los aumentos proyectados en el uso de tecnologas agrcolas o fertilizantes). Aunque los requisitos especficos de datos variarn segn el alcance del estudio y la metodologa seleccionada (esto se discute con ms detalle ms adelante), los grupos de datos generalmente requeridos y una orientacin para posibles fuentes de datos se resumen en la Tabla 7.7.

7.4 Evaluaciones Integradas

Una caracterstica comn entre los diferentes enfoques de la evaluacin del impacto climtico es que todos tienen una dimensin geogrfica. El clima y sus impactos varan en relacin al espacio, y este patrn de variacin est sujeto a cambios a medida que el clima cambia. Estos aspectos son de fundamental importancia para los responsables de formular polticas que operan a escala regional, nacional o internacional, debido a que cambios en los patrones de recursos pueden afectar la equidad regional, con consecuentes implicancias para la planificacin. De esta manera, el anlisis geogrfico de los cambios climticos y sus impactos, donde los resultados son presentados como mapas, ha recibido una creciente atencin en los ltimos aos. Esta tendencia ha sido acompaada paralelamente por el rpido desarrollo de sistemas informticos basados en GIS, que pueden ser utilizados para almacenar, analizar, unir y representar informacin espacial. A medida que aumentan las capacidades de los sistemas informticos, tambin aumenta la factibilidad de realizar estudios de modelos detallados a escala regional. La limitacin principal est en la disponibilidad de datos detallados para grandes extensiones, pero las sofisticadas tcnicas de interpolacin estadstica y la aplicacin de generadores estocsticos del clima para proporcionar datos climatolgicos artificiales en una alta resolucin temporal pueden ofrecer soluciones parciales. Un ejemplo de herramienta de evaluacin integrada de GIS para la vulnerabilidad y la evaluacin agrcola es el modelo AEZ de la FAO (FAO, 1996, 2002).

Tabla 7.7. Resumen de los juegos de datos necesarios y posibles fuentes

Juego de DatosPosibles fuentesComentarios

Fonologa y rendimiento de cultivos experimentalesA nivel local, servicios experimentales agrcolas y de extensin de la mayora de las universidades agrcolas o ministerios de agricultura.Necesario para calibrar los modelos agrcolas; dos aos de datos son aceptables; se requiere de datos asociados sobre el manejo de cultivos

Rendimientos de los cultivos a ser estudiadosA nivel local, servicios de extensin de la mayora de los ministerios de agricultura.Series de tiempo para evaluar la variabilidad del rendimiento natural

Datos climticosInstitutos meteorolgicos; organizaciones internacionales (como la FAO y el National Oceanic and Atmospheric Administration).Series de tiempo para evaluar la variabilidad del clima natural y desarrollar escenarios.

Caractersticas del sueloMinisterio de agricultura; organizaciones internacionales (como la FAO).Incluye profundidad y textura del suelo para evaluar la capacidad de retencin de agua del suelo.

Produccin (estadsticas tanto regionales como nacionales)A nivel regional, anuarios agrcolas de los ministerios de agricultura; organizaciones internacionales.Series de tiempo para evaluar la variabilidad de la produccin natural.

Manejo de cultivosA los niveles local y regional, servicios de extensin de los ministerios de agricultura; organizaciones internacionales; consultas con actores clave.Incluye fechas de siembra de cultivos, variedades de cultivos, mano de obra, insumos de fertilizantes y riego.

Uso de la tierraMapas o formato digital de los ministerios de agricultura o del ambiente; datos satelitales de las organizaciones internacionales.Datos geogrficamente explcitos necesarios para posibilitar la extrapolacin espacial a partir de sitios de muestreo a lo largo del rea de estudio.

Datos socioeconmicos generalesMinisterio de agricultura; organizaciones internacionales; consultas con actores clave.Incluir desde la contribucin de la produccin agrcola de los sitios de muestreo hasta los productos totales del rea de estudio, porcentaje de mano de obra en el sector agrcola.

OtrosConsultas con actores claveDatos adicionales pueden ser necesarios para estudios especficos (por ejemplo, requisitos de riego, tasas de degradacin y erosin del suelo).

7.5 Adaptacin

7.5.1 Las opciones para la adaptacin agrcola

Histricamente, la agricultura ha mostrado una considerable habilidad para adaptarse a condiciones cambiantes, ya sean de alteraciones en la disponibilidad de recursos, en la tecnologa o en la economa. Muchas adaptaciones ocurren autnomamente y sin la necesidad de una respuesta consciente por parte de productores y planificadores agrcolas. Es probable, sin embargo, al menos en algunas partes del mundo y especialmente en pases en desarrollo, que la tasa y la magnitud del cambio climtico excedan a los del cambio normal en la agricultura y que las tecnologas y estilos de manejo especficas necesiten ser adoptadas para evitar los efectos ms graves. En lo posible, los ajustes en las respuestas deben ser identificados junto con sus costos y beneficios. Hay mucho que ganar de la evaluacin de la capacidad que existe en la tecnologa actualmente disponible y la capacidad potencial que puede ser desarrollada en el futuro.

Aunque la mayora de las adaptaciones al cambio climtico sern caracterizadas fundamentalmente por respuestas a nivel de finca, la estimulacin de respuestas por parte de la poltica afecta a la velocidad y a la extensin de la adopcin. La mayora de las principales adaptaciones pueden necesitar entre 10 a 20 aos para su implementacin. Dos amplios tipos de adaptacin son considerados aqu: la adaptacin basada en la finca y la adaptacin basada en las polticas. La adaptacin basada en la finca incluye cambios en los cultivos y en el manejo de los mismos. La Tabla 7.8 presenta ejemplos de medidas de adaptacin basada en la finca que pueden ser evaluadas con las herramientas proporcionadas en este manual. Todas las medidas pueden contribuir a la adaptacin al cambio climtico pero en muchos casos pueden tener otros efectos negativos, como por ejemplo, daos ambientales. La adaptacin basada en las polticas crea sinergias con las respuestas de los productores, particularmente en pases donde la educacin de la poblacin rural es limitada. La investigacin agrcola para probar la fuerza de estrategias alternativas de produccin y del desarrollo de nuevas variedades de cultivos tambin estn entre las medidas basadas en las polticas con un potencial de ser efectivas en el futuro.7.5.2 Adaptacin de reas vulnerables

La capacidad de adaptacin del sector agrcola en pases en vas de desarrollo se encuentra particularmente desafiada, porque el cambio climtico viene acompaado de una gran presin para el desarrollo, el aumento demogrfico, el manejo hdrico que ya se encuentra regulando la mayora de los recursos disponibles de agua, y los sistemas agrcolas que a menudo no estn adaptados a las condiciones locales (ya no lo estn ms). Las evidencias de lmites a la adaptacin de sistemas socioeconmicos y agrcolas en muchas regiones pueden estar documentadas en la historia reciente. Por ejemplo, los esquemas de manejo hdrico no contaban con la capacidad de tolerar largas sequas ni inundaciones durante los fines de la dcada de los noventa y comienzos del 2000 en muchos pases, causando daos graves a la agricultura y a poblaciones vulnerables. Medidas efectivas para tolerar las prolongadas sequas y la escasez de agua son limitadas y difciles de implementar a causa de la variedad de actores clave implicados y la falta de medios adecuados para negociar nuevas polticas. El Cuadro 7.3 presenta un ejemplo de cmo la adaptacin agrcola en Zimbabwe puede ser evaluada.

Tabla 7.8. Medidas de adaptacin basadas en la finca, acciones para implementarlas y resultados potenciales

MedidaAccinResultado potencial

Eleccin de cultivoResistente a sequas o calorReduccin del riesgo de prdidas en el rendimiento y reduccin de requerimientos de riego

Resistente a plagasReduce la prdida de cultivos cuando las condiciones climticas son favorables para el aumento de malezas y plagas

Variedades de maduracin mas rpida (o mas lenta)Asegurar que la maduracin en la poca de crecimiento sea acortada por humedad o recursos trmicos reducidos; maximizacin de rendimientos bajo pocas de crecimiento prolongadas

Mezcla de cultivos alteradosReduccin de la variabilidad de produccin total

Labranza y tiempo de operacionesCambiar la fecha de plantoConjugar patrones de precipitaciones alteradas

Terrazas, camellonesAumentar la disponibilidad de humedad para las plantas

Nivelacin del terrenoEsparcir agua y aumentar la infiltracin

Reducir labranzaReduccin de prdidas de material orgnico del suelo, erosin del suelo y nutrientes

Arado profundoRomper estratos impermeables y pie de arado, para aumentar la infiltracin

Cambio de prcticas de barbecho y coberturaRetencin de humedad y materia orgnica

Alternar cultivosReducir infestacin de malezas

Invertir pocas de cultivosCambiar de cultivos de primavera a los de invierno para evitar aumento de sequas en verano

Produccin agrcolaAlterar espaciamiento entre filas y plantasAumentar la extensin radicular hasta el agua del suelo

Cultivos mixtosReducir la variabilidad del rendimiento, maximizar el uso de humedad

Riego y captacin de aguaIntroducir nuevas escemas de riego en reas ridasEvitar prdidas por sequa

Mejorar eficiencia del riegoEvitar estrs hdrico

Captacin de aguaAumentar disponibilidad hdrica

Insumos de agroqumicosVariar cantidades de fertilizantes aplicadosAumentar nitrgeno para mejorar el rendimiento si existe ms agua disponible; o disminuir para minimizar los costos de insumos

Alterar tiempo de aplicacinIgualar las aplicaciones a (por ejemplo) patrones alterados de precipitacin

Variar la dosificacin del control qumico Evitar daos por plagas, malezas y enfermedades

Cuadro 7.3. Vulnerabilidad y adaptacin de la produccin de maz al cambio climtico en Zimbabwe

1. Definicin del problema. El maz es el principal cultivo de consumo en Zimbabwe, ocupa alrededor de la mitad de la superficie cultivada y es producida por todos los sectores productores (aproximadamente, unos dos tercios por productores comunales y un tercio por productores comerciales). SHAPE \* MERGEFORMAT

2. Evaluar impactos biofsicos y socioeconmicos. Todos los escenarios contemplados causaron disminuciones en la produccin del maz. SHAPE \* MERGEFORMAT

3. Evaluar ajustes y estrategias de adaptacin. Los actores clave propusieron el aumento de insumos agrcolas y tecnologa como estrategia para disminuir el riesgo de produccin bajo clima actual y futuro. SHAPE \* MERGEFORMAT

Fuente: Muchena, 1994.

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Figura 7.1. Porcentaje de cambio en los rendimientos promedios para el escenario de cambio climtico HadCM2.

Fuente: Parry et al., 2004.

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