Los impactos del cambio climático en 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

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

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

Retos de la Agricultura Yield t/ha Area for 15 t grain Incrementar la producción Incrementar la productividad Expandir la superficie cultivada (Comercio: ej. papel de Europa) ¿Cuanta superficie podremos liberar para la naturaleza? Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

Estrategias globales Mantenimiento de la producción en sistemas agrícolas estratégicos Mantenimiento de la base de los recursos minimizando el impacto ambiental Liberar superficie para la naturaleza Manteniento población en medio rural Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

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

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

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

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

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

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

(Guereña et al., Agronomy J. 2001) C M E L S R 3-3 3-2 2-2 4-2 4-3 2-3 3-4 2-4 4-4 BASIN 1 BASIN 2 (a) NOT SIMULATED SIMULATED 250 km 50 km (b) Se necesitan altas resoluciones para asegurar que la representación geográfica sea realista (Guereña et al., Agronomy J. 2001) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

GCM 250kmx250km Biomasa Rdto Fenología ETc Riegos ..... RCM anidado (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 13

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

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

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

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

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

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

Adecuación térmica para el cultivo de maíz grano (clima base y 2080) 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 (Olesen et al. 2007, Climatic Change) Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

PROMES y HIRHAM-CERES maíz (verano): Rendimiento (Y en kg/ha) de maíz y Lámina neta de riego (mm) Clima control y A2 Fecha de siembra Región Meseta Central RCM PROMES HIRHAM Media CV Actual Y control 11589 15 10527 mm 1074 9 846 19 Y A2 8583 17 5958 16 739 8 653 1.5 mes antes Y A2 10832 13 8545 712 10 655 7 Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

Variabilidad interanual: 50 km vs 25 km MAIZ riego HIRHAM HIRHAM high Córdoba Media CV Xerorthent Control 8837 11 8122 12 A2 2893 84 6681 13 Rel(%) 33 82 Chromoxerert 8497 14 4645 46 2891 6223 16 35 134 Seminario de Gestión Ambiental – Gas Natural Octubre 2008

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

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

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

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

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

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

Margarita Ruiz-Ramos UCLM Carlos H. Díaz-Ambrona UPM 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