Numerical Weather Prediction Division Proyectos Regionales Hidroclimáticos como herramientas prácticas de desarrollo de políticas de cambio climático E. Hugo Berbery Universidad de Maryland Elvira Gentile Universidad de Buenos Aires

Numerical Weather Prediction Division Que son los Proyectos Regionales Hidroclimaticos? Proyectos que por su calidad cientifica tienen el reconocimiento del Panel Global Energy and Water Cycle Experiment (GEWEX) (World Climate Research Programme) SCIENTIFIC CRITERIA Determine climate system variability and critical feedbacks. Demonstrate improvements in predictions of water-related climate parameters. Demonstrate the applicability of techniques and models for other regions. Assess the human impact on hydroclimate variations, including vulnerability to climate change

Numerical Weather Prediction Division La Plata Basin (LPB) Regional Hydroclimate Project E. Hugo Berbery, co-chair

Numerical Weather Prediction Division Preguntas principales en LPB  Que factores climatologicos e hidrologicos determinan la frequencia y extension geografica de inundaciones y sequias?  Cuan predecible es el tiempo y la variabilidad del clima y cuan predecibles son sus impactos en el sistema hidrologico, en la agricultura y en la sociedad?  Cuales son los impactos del cambio climatico en el clima regional, hidrologia y agricultura de la cuenca? En que medida podemos predecir esos impactos?

LPB Projects CLARIS - LPB A Europe-South America Network for Climate Change Assessment and Impact Studies IAI Ecosystems, Biodiversity, Land Use and Land Cover, and Water Resources CIC-GEF Framework Program for the sustainable management of the La Plata Basin water resources, in relation to climate variability and change Multiple Regional Projects -Mesonet, Flux Towers in San Luis, AR -Flux Tower in Cruz Alta, BR; -Several other projects (including regional collaborations) NASA Remote Sensing/Data assimilation - Capacity Building

Red de cooperación de investigación: El impacto de cambios de uso de suelo en el hidroclima de la Cuenca del Plata INPE USP 9/ 3 11/711/7 Red entre Europa y Sud América para la evaluación del cambio climático y los estudios de impactos en la Cuenca del Plata

Red de cooperación de investigación (CRN-2094): El impacto de cambios de uso de suelo en el hidroclima de la Cuenca del Plata Investigador Principal E. Hugo Berbery (UMD) Figuras cortesia de J. Paruelo, E. Jobbagy Motivación

Normalized Difference Vegetation Index NDVI trends (surrogate for primary production) shifting crop systems (X Climate?) NDVI increase forest to agriculture NDVI decrease grassland to tree plantation NDVI increase Red: decrease of NDVI Blue: increase of NDVI Land use changes using remotely sensed biophysical variables

Cooperative Research network 2094: The Impact of Land Cover and Land Use Changes on the Hydroclimate of the La Plata Basin 1.Assess the impact of LCLU changes on the hydroclimate of the La Plata Basin, and the physical mechanisms by which the impacts take effect. 2. Investigate the role of LCLU changes in the intensity and length of extreme events (floods and droughts). 3.Assess uncertainty, vulnerability and adaptation. Agricultural production and climate change in semiarid Argentina 4.Assess the impacts of land cover changes on soil moisture and deep runoff and ultimately river discharge 5.CAPACITY BUILDING. OBJECTIVES

Regional models can be coupled with Hydrologic models to describe the hydroclimate system in an integrated manner

Cooperative Research network 2094: The Impact of Land Cover and Land Use Changes on the Hydroclimate of the La Plata Basin El equipo: Meteorólogos, Hidrólogos, Agrónomos, Ecologistas, Socióloga

Numerical Weather Prediction Division THE INTERNATIONAL SUMMER SCHOOL ON LAND COVER CHANGE AND HYDROCLIMATE OF THE LA PLATA BASIN Itaipú Technological Park (PTI) Foz do Iguaçu, Paraná State, Brazil 2-13 November 2009

Numerical Weather Prediction Division 1. The hydroclimate of the La Plata basin. 2. Remote sensing and satellite products. 3. Data assimilation systems. 4. Land data assimilation systems. 5. Land-atmosphere feedbacks. 6. Ecosystems, land cover/land use changes 7. Vegetation and the water cycle. 8. Atmospheric modeling. 9. Hydrological modeling and water resources. Objectives of the summer school : To present the physical basis of the hydroclimate of the La Plata Basin in South America following an interdisciplinary approach To examine current research methods being employed for LCLUC studies, link to related activities at operational centers, and train the students in practical tools (software and data)

Meta fundamental del Proyecto CLARIS LPB: Predecir los impactos regionales del cambio climático en la Cuenca del Plata y diseñar estrategias de adaptación para: SAMS SACZ ITZC Uso del suelo Sistemas agrícolas Desarrollo rural Energía hidroeléctrica Transporte fluvial Recursos Hídricos Sistemas ecológicos en humedales CLARIS-LPB Cambio Climático y Agricultura

Mejorar la descripción y la comprensión de la variabilidad climática de largo plazo (10 años o más) para luego realizar proyecciones climáticas ( ). Mejorar la capacidad de proyección del cambio climático y sus impactos en la región para los períodos (estrategias de adaptación) y (tendencias). Diseñar estrategias de adaptación a los escenarios regionales de cambio climático gracias a una sólida colaboración con los actores (públicos y/o privados) de la sociedad afectados por estos cambios. Difusión de esas estrategias de adaptación específicamente para las partes interesadas (stakeholders). Fortalecer la cooperación entre comunidades multidisciplinarias de Europa y Sudamérica Objetivos Principales de CLARIS LPB (Resultados esperados)

The CLARIS LPB Project aims at predicting the regional climate change impacts on La Plata Basin (LPB) in South America, and at designing adaptation strategies for land-use, agriculture, rural development, hydropower production, river transportation, water resources and ecological systems in wetlands. A EUROPE-SOUTH AMERICA NETWORK FOR CLIMATE ASSESSMENT AND IMPACT STUDIES IN LA PLATA BASIN The CLARIS LPB Project has been divided in 4 inter-related and fully complementary Subprojects: SUBPROJECT 1 Management, dissemination and coordination activities WP1 Project management WP2 Project dissemination and coordination activities SUBPROJECT 2 Past and future hydroclimate WP3 Improving our description of recent past climate variability in La Plata Basin WP4 Hydroclimate past and future low-frequency variability, trends and shifts WP5 Regional Climate Change assessments for La Plata Basin WP6 Processes and future evolution of extreme climate events in La Plata Basin SUBPROJECT 3 Project interface WP7 An interface for improving prediction capability of climate change societal impacts SUBPROJECT 4 Socio-economic scenarios and adaptation/prevention strategies WP8 Land use change, agriculture and socio-economic implications WP9 Water resources in La Plata Basin in the context of climate change General Coordinator Jean-Philippe Boulanger

MUCHAS GRACIAS

De los escenarios globales (IPCC) al impacto local 1. Modelos climáticos Proyecciones Siglo XXI gran escala 2. Regionalización - Modelos dinámicos - Modelos estadísticos 3. Modelos de cultivos Estiman-predicen rendimiento Decisiones agrícolas - Fecha siembra, - Fertilizante...

Results (mean fields) Mean Temperature DJF ( ) Mean Precipitation Mm/month DJF ( )

Monthly Precipitation

El incremento de la temperatura del aire implica una variabilidad de los rendimientos de los cultivos debida principalmente a una menor duración del ciclo de crecimiento. El aumento de las precipitaciones requerirá un manejo muy cuidadoso de las prácticas de fertilización, para minimizar el riesgo de percolación y contaminación. La adaptación de los cultivos permitirá mitigar los impactos del cambio climático, e ir mejorando los sistemas de cultivos actuales Vulnerabilidad y adaptación

Los patrones de lluvia estimados, el éxito de estrategias simples de adaptación y el desconocimiento de los probables avances tecnológicos hacia fin de siglo, parecen indicar que la prioridad de los estudios en el corto-mediano plazo deberían focalizarse en (1)la mejora de los recursos genéticos actualmente disponibles (2)en el uso de herramientas (basado en modelización) que permitan soluciones a los productores para un mejor manejo de la interacción genotipo-ambiente. Vulnerabilidad y adaptación

Actores sociales Esperan Pronósticos Clim Modelado Clim. Brindan Escenarios Clim.. Siglo XXI  ¿Por qué? Qué brindan los escenarios climáticos? Escenarios de cambios en el clima debido a actividades antropogénicas Numerosas fuentes de incertidumbre: En la variabilidad decadal a inter- decadal natural hasta que podamos demostrar la predictabilidad del sistema natural en grandes escalas de tiempo En los escenarios de emisión En la respuesta de los modelos globales a los escenarios de emisión Incertidumbre en la respuesta de los modelos regionales a los forzantes de borde de los modelos globales Los escenarios climaticos no son predicciones Los actores esperan de la investigación climática conocimiento sobre impactos en la sociedad para tomar decisiones y adelantarse a dichos impactos. La respuesta requiere 3 condiciones: Definir los sectores vulnerables al clima Crear grupos interdisciplinarios (ciencias sociales y del clima) y trans-sectoriales (actores e investigadores) para estudiar interacción sociedad-naturaleza y diseñar nuevas políticas Tener acceso a bases de datos del pasado reciente con la mejor reconstrucción del clima posible y bases de datos sectoriales

Identificar relaciones causales entre cambio climático y respuestas sociales en: uso del suelo, agricultura, bioenergía, deforestación Identificar fuentes de datos y construir escenarios futuros de cambio climático y luego de opciones de uso del suelo, identificando las implicaciones sociales y económicas (con foco en el sector agrícola Desarrollar una herramienta de evaluación para apoyar la toma de decisiones en el uso del suelo incluyendo la participación de los agricultor es Objetivos de WP8 CLARIS LPB

–Mapear y cuantificar la vulnerabilidad de estos actores identificando las causas (no sólo vinculadas al clima) de tal vulnerabilidad (enfoque multidisciplinario) –Diseñar estrategias (flexibles) para reducir la vulnerabilidad: Sistemas de alerta Planes de emergencia Planificación urbana –Preparar a la sociedad/sector a los extremos teniendo en cuenta algunos posibles cambios en la frecuencia de los mismos Puente entre actores sociales e investigación climática En síntesis, para afrontar los cambios climáticos futuros en el corto plazo es clave reducir la vulnerabilidad a los impactos climáticos del presente y adaptarse a las posibles tendencias en la variabilidad climática.

Casos de Estudio Presentación del Proyecto ante la Municipalidad de Junín con la presencia de productores e instituciones locales Firma de Acuerdo de Cooperación entre la Municipalidad y CLARIS LPB Apoyo de la Municipalidad y de Instituciones locales para la realización del trabajo de campo Argentina Presentación de CLARIS LPB ante la Asamblea Legislativa del Estado de Santa Catarina Firma de la “Carta de Florianópolis” 1.Agenda política 2.Agenda de Ciencia y Tecnología 3.Educación para la sustentabilidad 4.Foro de Cambio Climático Brasil Relación sistema-territorio: clave para desarrollar estrategias de adaptación específicas para escenarios futuros

Las estrategias de adaptación deben basarse en primer lugar en un mapeo de la vulnerabilidad de los sistemas ecológicos y sociales y tener en cuenta los cambios en las tendencias a gran escala de los eventos extremos a los que el sistema es vulnerable utilizando información de los modelos (globales y regionales). Un equipo multi-disciplinario /trans-sectorial es crucial para construir estrategias de adaptación que puedan aplicar los políticos. El clima no es más el “centro”, sino una componente de igual importancia en un sistema complejo y multidimensional. Algunas Conclusiones

¿El clima: una información valiosa? Capacidad de predicción climática Vulnerabilidad de los actores frente al clima Capacidad de decisión de los actores Beneficio Información Climática

Evaluar la relación entre: Sistema de uso de suelo Clima Ciclo Hidrológico LPB para proponer estrategias de adaptación Objetivos de WP8 CLARIS LPB

Vulnerabilidad Social Dimensión Social Dimensión Institucional Dimensión Cultural Dimensión Económica

DPSIR Framework (interactions between society and environment