Los impactos del cambio climático en la agricultura en España: una aproximación regional

1. Los impactos del cambio climáticoen la agricultura en España:una aproximación regional M. Inés Mínguez y Margarita Ruiz-Ramos Grupo de Sistemas Agrarios Universidad Politécnica de Madrid Universidad de Castilla-La Mancha Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

2. Índice • Contexto: Retos de la Agricultura • Efectos asociados al Cambio Climático (CC) • Análisis de Impactos • Tipos de Adaptaciones y Gestión del Riesgo • Conclusiones Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

3. Retos de la Agricultura • Duplicar la producción de alimentos para 2050 (FAO 2008) • Otros productos (ej.: nuevos materiales, biocombustibles) • Proveer de Servicios Ambientales • Cambio climático (CC) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

4. Retos de la Agricultura • Incrementar la producción Incrementar la productividad Expandir la superficiecultivada (Comercio: ej. papel de Europa) • ¿Cuantasuperficiepodremosliberarpara la naturaleza? Area for 15 t grain Yield t/ha Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

5. Estrategias globales • Mantenimiento de la producción en sistemasagrícolasestratégicos • Mantenimiento de la base de los recursosminimizando el impactoambiental • Liberarsuperficiepara la naturaleza • Mantenientopoblación en medio rural Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

6. Efectos asociados al CC • Incremento de CO2 • Incremento de las tasas fotosintéticas • Disminución de las tasas de transpiración (T) • Incremento de la temperatura  - Incremento de la evapotranspiración (ET) - Cambios en la duración del ciclo del cultivo - Disminución de la limitación por frío - Incremento Tmax extremas • Cambios en el suministro de agua - precipitación total y estacional, intensidad, frecuencia Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

7. Efectos asociados al CC • Incremento de CO2 • Incremento de las tasas fotosintéticas • Disminución de las tasas de transpiración (T) • Incremento de la temperatura  - Incremento de la evapotranspiración (ET) - Cambios en la duración del ciclo del cultivo - Disminución de la limitación por frío - Incremento Tmax extremas • Cambios en el suministro de agua - precipitación total y estacional, intensidad, frecuencia ¿Signo del impacto? Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

8. Impactos y adaptaciones del CC sobre los sistemas agrícolas/cultivos • La respuesta de los cultivos es compleja: ‘no es lineal’ • Las adaptaciones para optimizar el uso de los recursos necesitan ser analizadas para cada sistema de cultivo y cada zona: cereales, colza, girasol, leguminosas olivares, viñedos, dehesas, frutales hortícolas, invernaderos Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

9. Impactos en la Península Ibérica • Estudios derivados de Proyecto PRUDENCE ‘PRediction Uncertainties Describing EuropeaN Climate change and Effects’ FP5 • Estudios en marcha en ENSEMBLES ‘Providing ensemble-based predictions of climate changes and their impacts’ FP6 Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

10. Impactos en la Península Ibérica • AGL2008-00385/AGR:2009-2011: Minimización de incertidumbres en los análisis de impactos/adaptaciones en los sistemas agrícolas de la Península Ibérica. Herramienta de Soporte Científico para la Toma de Decisiones Políticas • PAI08-0009-4676: 2008-2009: Impacto y adaptación de sistemas agrícolas de la zona Centro de la Península al cambio climático. Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

11. Impactos -Escenarios PRUDENCE • 10 RCMs anidados en GCM HadAM3H: • Clima actual (1960-1999) y futuro (2070 - 2100) • Escenarios del IPCC: SRES A2 (635-856 ppm CO2) SRES B2 (504-621 ppm CO2) • Celdas de ~50 km x 50km: HIRHAM - CLM - RACMO – PROMES - KNMI – RegCM - REMO - CHRM - HadRM3H - Arpège - RCAO • Cuantificación de incertidumbres Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

12. G C M C E L L S R C M C E L L S 2-4 3-4 4-4 2-3 3-3 4-3 4-2 2-2 3-2 NOT SIMULATED SIMULATED 250 km 50 km BASIN 1 BASIN 2 (a) (b) (Guereña et al., Agronomy J. 2001) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

13. (Guereña et al. Agronomy J. 2001; Minguez et al. J. Physique, 2004) RCM GCM 250kmx250km Biomasa Rdto Fenología ETc Riegos ..... RCM anidado 50kmx50km 25kmx25km Radiación Temperaturas dpv viento precipitación Modelos de Simu- lación de cultivos suelos Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

14. METODOLOGÍA ENSEMBLES • Predicción por conjuntos: 14 RCMs+ probabilidad • Clima 1950 – 2050 (ó 2100) • Un escenario de emisión con mitigación (A1B) • Cuantificación de incertidumbres • Trabajos en marcha Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

15. Simulación de impactos • Cultivos de referencia o indicadores • Sin limitación de N, sin plagas ni enfermedades • Cultivos de invierno y verano • Secano y regadío • Herbáceos y leñosos • Comparación entre tipos fotosintéticos (C3 y C4) • Comprobación RCMs • Vulnerabilidad y años extremos Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

16. - Cambio en Tmax diarias - % cambio en precipitaciones RCM: PROMES 2070-2100 relativo a 1960-1990 SRES-A2 % P T max Proyecto Prudence

17. Rendimientorelativo de Trigo de primavera en secano, siembra en otoño. • Escenarios A2/control scenarios, anidados en HadAM3H: • REMO, • RegCM, • PROMES, • y d) RegCMtrigo de primavera en riego (Minguez et al. 2007, Climatic Change)

18. RSW : trigo de primavera RWW: trigo de invierno Evaluación de Incertidumbres Ruiz-Ramos y Mínguez, en prep) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

19. RWW: trigo de invierno 50 km Evaluación de Incertidumbres Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

20. verde – adecuación en clima base rojo – extensión del cultivo azul – incertidumbres en los RCMs Superficie posible Base 1960-1990 3 RCMs B2, contorno:HadAM3H 9 RCMs A2, contorn: HadAM3H Adecuacióntérmicapara el cultivo de maízgrano (clima base y 2080) (Olesen et al. 2007, Climatic Change) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

21. PROMES y HIRHAM-CERES maíz (verano): Rendimiento (Y en kg/ha) de maíz y Lámina neta de riego (mm) Clima control y A2 Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

22. Variabilidad interanual: 50 km vs 25 km Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

23. Objetivos de las investigaciones • Cartografía de la incertidumbre • Regiones con incertidumbre máxima y mínima • Por cultivos • Cuantificación de impactos en zonas de Δ T> 2 ºC ó bien de T < 2ºC Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

24. Objetivos de las investigaciones • Escenarios de ruptura Cambios drásticos en los sistemas agrícolas: • Tipos de cultivos, estación de cultivo • Uso de agua y del suelo • Comarcas agrícolas (nuevas?) • Otros cambios en el manejo de cultivos • Cuantificación adaptaciones: • Individualmente • Combinadas  efecto acumulativo, no lineal?? Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

25. Tipos de Adaptaciones • Adaptaciones autónomas: - cambios en la especie cultivada, fechas de siembra, cultivares, etc. • Adaptaciones a largo plazo: - cambios en los sistemas de cultivo y sistemas agrarios - apoyo de la Administración y responsables políticos Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

26. Herramientas para gestionar el riesgo Abordar tres niveles de organización de los sistemas agrarios: • En la parcela de cultivo como unidad básica del sistema agrícola/agrario • En el sistema de cultivo/explotación • En el sistema agrícola/agrario (paisaje) es decir en ∑ explotaciones agrarias Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

27. Herramientas para gestionar el riesgo • Previsiones estacionales del tiempo • Ajuste especies, variedades cultivadas, densidades de siembra, agua y N • Previsiones de los ciclos húmedos/secos • Seguros agrarios: variabilidad interanual, disponibilidad de agua • Energía Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

28. Conclusiones Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008 • Necesidad de reducir la incertidumbre de las proyecciones • Mejoras metodológicas • Proyecto ENSEMBLES • Mayor número de experimentos de impacto y adaptación • Esfuerzo de cuantificación

29. Gracias ines.minguez@upm.es Margarita Ruiz-Ramos UCLM Carlos H. Díaz-Ambrona UPM Miguel Quemada UPM Federico Sau UPM Jon Lizaso UPM Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008