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Adaptación transformativa de laAdaptación transformativa de la agricultura frente al cambio
li á iclimático
Dr. Francisco J. [email protected]
Facultad de Agronomía e Ingeniería ForestalCentro de Cambio Global UC
Pontificia Universidad Católica de Chile
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ContenidosContenidos
Cambio Climático y AgriculturaCambio Climático y Agricultura
Adaptación Incremental y Transformativa
Q ( ) d d d l d l ?¿Que (no) podemos aprender de los modelos? – Modelación Climática para Zonificación Vitícola
– Identificando Estrategias de Adaptación
Reflexiones finales
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ContenidosContenidos
Cambio Climático y AgriculturaCambio Climático y Agricultura
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Documentación de Impactos RecientesDocumentación de Impactos Recientes
Cambios observados en la temperaturadurante la estación de crecimientodurante la estación de crecimiento
Lobell et al (2011)
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Tendencias en FenologíaTendencias en Fenología
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Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos
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Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos
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Análisis de ImpactosAnálisis de Impactos
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ContenidosContenidos
Adaptación Incremental y TransformativaAdaptación Incremental y Transformativa
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DefinicionesDefiniciones
Adaptación “the adjustment in natural orAdaptación the adjustment in natural or human systems in response to actual or expected climatic stimuli or their effectsexpected climatic stimuli or their effects, which moderates harm or exploits beneficial opportunities” (IPCC 2007 869)opportunities (IPCC, 2007, 869)
Incremental y Transformativa
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EjemplosEjemplos
IncrementalIncremental– Optimización de manejos agronómicos en función
de nuevas condicionesde nuevas condiciones• Fecha de siembra
• Densidad de Plantas
• Dosis de Fertilizantes
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nnah et al. PNAS 2013;110:6907-6912
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MAXENT
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ContenidosContenidos
¿Qué (no) podemos aprender de los modelos?¿Qué (no) podemos aprender de los modelos?
A model is : “ A consolidated set of predetermined– A model is : A consolidated set of predeterminedassumptions” (Ty Ferrel, 2014)
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The Agricultural Model Intercomparison and Improvement ProjectImprovement Project
AgMIP PIs: Cynthia Rosenzweig, Jim Jones, Jerry Hatfield, John Antleand AgMIP leaders and participants all over the world
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Equipos, Vínculos y Productos
Climate ScenariosWater
oss-Cutting Themesncertaintyntributions of
Key Interactions
Crop ModelsInformation
TechnologiesOnline Project
Water Resources
Pests and Diseases
component to rtainty cascadeggregation ross Scalesnecting local, nal and global
Agricultural Economics Models
Online Project Guidance, Archive, and Clearinghouse
Diseases
Livestock
nal, and global nformationpresentative gricultural Pathways
Link to Economics Models
Improvements and I t i Capacity Building
CPs (Climate)s (Economics)
IntercomparisonsModelsultural Economics Modelsario Methodsal Aggregation Methods
Capacity BuildingAdaptation and Mitigation StrategiesRegional Vulnerability Trade Policy InstrumentsTechnological Exchange
AssessmentsRegionalGlobalCrop Specificgg g
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Explorar opciones de Adaptación Incremental
Resultados de Papa zona de ValdiviaModelación con CropSystRespuesta Fecha de Siembra y Dosis Np y
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Explorar opciones de Adaptación Incremental
72.4
74.3
44.9
46.9
26.3
4
28.1
1.4
1.8
1.9
1.9
0 1.4
0
+1 -10% +2 -20% +3 -30% +4 -40%
Management Residual Loss Total
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Explorar opciones de Adaptación Transformativa
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Caso EstudioCaso Estudio
Identificando Estrategias de AdaptaciónIdentificando Estrategias de Adaptación (Incremental vs Transformacional)
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Modelo SimpleModelo Simple
Simula Rendimiento en un sistema suelo-planta-atmósferap
Fenología evoluciona según sumas térmicas y se induce mediante frio invernal
Intercepta Radiación y genera Biomasa Total
Calcula un balance Hídrico (Posibilidad de regar)
El rendimiento se calcula como el mínimo entre biomasa totalEl rendimiento se calcula como el mínimo entre biomasa total generada por intercepción y biomasa posible en función de disponibilidad de N
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Principales Atributos (2)Principales Atributos (2)
Cambio Climático simplificado. p– CC1 = + 1 ° C ; 10 % Reducción de PP
– CC2 = + 2 ° C ; 20 % Reducción de PP
CC3 + 3 ° C ; 30 % Reducción de PP– CC3 = + 3 C ; 30 % Reducción de PP
– CC4 = + 4 ° C ; 40 % Reducción de PP
– CC5 = + 5 ° C ; 50 % Reducción de PP
Estrategias de Adaptación Evaluadas– Incremental (Tácticas): Siembra y Nitrógeno
– Transformacional (Varietal): Cultivo menos sensible a estrés hídrico yTransformacional (Varietal): Cultivo menos sensible a estrés hídrico y térmico
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ResultadosResultados
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Baseline CC1
CC2 CC3
CC4 CC5
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Estrategias de AdaptaciónEstrategias de Adaptación
IN(N FS) = Y (N FS)* Py – N * Pn – CFIN(N, FS) = Y (N, FS) Py N Pn CF
Se supone maximización de ingresos netos para– Se supone maximización de ingresos netos para obtener Nb, FSb e Inb
– Impactos del CC se estiman como la evaluación de la función IN usando Nb y FSb en cada uno de losla función IN usando Nb y FSb en cada uno de los escenarios futuros
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Ingresos Netos ($/ha)
Series9Series13
Series17
0
200000
400000
Series1
Series5Series9
-600000
-400000
-2000001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
-600000--400000 -400000--200000 -200000-0 0-200000 200000-400000
SIN ADAPTACION IN (M$) Y (Kg/ha) Nb (Kg/ha) FSb (Jday)Baseline 363,8 5767 250 140
CC1 255,0 5041 250 140CC2 147,8 4327 250 140CC3 -139,2 2413 250 140CC4 -303,9 1315 250 140
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INCREMENTAL IN (M$) Yield N Opt FS Opt
Baseline 363,8 5767 250 140
CC1 289,9 5159 200 160
CC2 200,4 4447 150 150
CC3 -46,7 2570 50 160
CC4 -212,4 1408 25 160
CC5 -311,5 747 25 170
80
90
100
BENEFICIOS DE ADAPTACION (AVOIDED DAMAGES)
50
60
70
80
es d
e Pe
sos
10
20
30
40
Mile
0
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TRANSFORMATIONAL IN (M$) Yield N Opt FS Opt
Baseline 363,8 5767 250 140
CC1 280,7 5946 250 150
CC2 196,9 5330 225 150
CC3 129,6 4766 175 170
CC4 -53 5 3373 100 160CC4 -53,5 3373 100 160
CC5 -268,1 1770 25 170
200
250
300
100
150
200
Mile
s de
Pes
os
0
50
100
0li 2 3
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Se puede confiar en los modelos?Se puede confiar en los modelos?
Ciertas cosas no son representadasCiertas cosas no son representadas correctamente
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Grain weight and average temperature duringGrain weight and average temperature duringgrain fillinggrain filling
tw
eigh
Gra
in
Cortesía D Calderini
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Grain weight across different temperatureduring grain fillingduring grain filling
° 1-1.5 mg C°-1
-3.1% C°-1
Cortesía D Calderini
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1 2
Non-Linear (Wang and Engel 1998)
0.8
1
1.2
ure
Func
tion
0.4
0.6
Tem
erat
u
0
0.2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Temperature (oC)p ( )
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Linear One or two segments
1.2
on
Linear - One or two segments
0.8
1
pera
ture
Fun
ctio
0.2
0.4
0.6
Tem
p
00 5 10 15 20 25 30 35 40
Temperature (oC)
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Reflexiones finalesReflexiones finales
¿Lograremos una adaptación transformativa?¿Lograremos una adaptación transformativa?– Hay indicios de una inversión e intensificación de
la agricultura hacia el surla agricultura hacia el sur
– El potencial productivo será distinto, pero probablemente aún alto. (Agua el factorprobablemente aún alto. (Agua el factor determinante)
– Hay cultivos con una gran plasticidad fenotípicay g p p
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Reflexiones finalesReflexiones finales
¿Cuál será el efecto desde el punto de vista de¿Cuál será el efecto desde el punto de vista de cambio de uso de suelo?– ¿Cuáles son las repercusiones que tiene en el nexo– ¿Cuáles son las repercusiones que tiene en el nexo
Agua Energía Alimentos Biodiversidad?
Oportunidad/Amenaza… Una nueva manifestación de la dualidad de la agriculturamanifestación de la dualidad de la agricultura
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AgradecimientosAgradecimientos