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CEREALES Y CAMBIO CLIMÁTICO
Clara Gabaldón LealJerez de la Frontera
24-10-2018
Esquema presentación
1. Clima observado
2. Modelización clima y cultivo
4. Impactos y adaptaciones
5. Trabajos en proceso
3. Proyecciones clima
1. Clima observado
1. Clima observado
Evolución temperaturas Andalucía (1960-2005)
Espadafor et al., 2011
1. Clima observado
Evolución Humedad Relativa Andalucía (1960-2005)
Espadafor et al., 2011
2. Modelización clima y cultivo
Cadena de modelización
Escenario emisiones
(SRES)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
Escenario emisiones
(SRES, RCP)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
Cadena de modelización
Escenario emisiones
(SRES)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
Escenario emisiones
(SRES, RCP)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
• crecimiento demográfico
• desarrollo
socioeconómico
• cambio tecnológico
• mitigación
2. Modelización clima y cultivo
Cadena de modelización
Escenario emisiones
(SRES, RCP)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
GCM
Modelos Globales del clima
RCM
Modelos Regionales del clima
Downscaling
2. Modelización clima y cultivo
Cadena de modelización
Escenario emisiones
(SRES, RCP)
Modelo de clima
Modelo de cultivo
INPUTS OUTPUTS
Cultivo
Clima
Suelo
Manejo
Rendimiento
Biomasa
LAI
Índice de cosecha
…
MODELO DE CULTIVO
Ecuaciones
simulación
crecimiento
2. Modelización clima y cultivo
1 Resolución 2 Forzamientos 3 Parametrización 4 Número de modelos
5 Escenarios
SIMULACION DEL
CLIMA
6 Método de aplicación de los datos de clima a los
modelos de impacto
SIMULACIONES DE
IMPACTO
7 Enfoque del modelo 8 Número de modelos 9 Opciones de simulación:
cultivos, manejo 10 Extrapolación espacial
de los outputs 11 Datos del cultivo 12 Datos de suelo 13 Parametrización
INCERTIDUMBRES DE LA CADENA DE MODELIZACION
FLUJO DE
INFORMACION
Ruiz-Ramos and Mínguez (2010)
2. Modelización clima y cultivo
3. Proyecciones clima
IPCC, 2013
2081-2100
1986-2005
3. Proyecciones clima
Primavera
Verano
Otoño
Invierno(Frías et al., 2012)
Evolución estacional de las temperaturas (2061-2100)
3. Proyecciones clima
(Gabaldón-Leal et al., 2017)
Evolución estacional de las temperaturas. Andalucía (2071-2100)
Primavera
Verano
Otoño
Invierno
3. Proyecciones clima
(ENSEMBLES, 2009)
2071-2100
1961-1990
Impactos y adaptaciones sobre los
cereales
4. Impactos y adaptaciones
o Acortamiento del ciclo por aumento de temperaturas
o Reducción o pérdidas de cosechas por la disminución de la
disponibilidad de agua.
o Daño en fases críticas como son la floración y llenado del grano
(estrés hídrico y térmico)
o Daño por eventos extremos (sequías, lluvias torrenciales,
granizadas..)
4. Impactos y adaptaciones.
o Variabilidad producción
o Cambios en el comportamiento de plagas y enfermedades.
4. Impactos y adaptaciones.
o Erosión de la tierra y degradación del suelo
por mayor torrencialidad de las
precipitaciones y por aumento de los
episodios de precipitaciones intensas.
▪ Falta de vernalización por
incremento de temperaturas en
invierno
▪ Acortamiento del ciclo
▪ Daños por estrés térmico y
sequía en primavera
▪ Mayor periodo libre de heladas
▪ Acortamiento del ciclo
▪ Daños por estrés térmico y sequía en primavera
Cereales Primavera
Cereales Invierno
4. Impactos y adaptaciones.
4. Impactos y adaptaciones.
Adaptaciones
o Adelanto en la fecha de siembra
o Empleo de estrategias de riego de apoyo
(fase espigado trigo)
o Mejora de la eficiencia en el uso del agua
o Manejo de suelo
o Selección variedades ciclo largo
(Webber et al., 2018. Nature Communications)
Descenso rendimiento Maíz
Aumento rendimiento Trigo invierno
Aumento concentración CO2
Sequías
Aumento temperaturas
4. Impactos y adaptaciones.
2040-2069
1981-2010
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
❑ Datos experimentales(Red Andaluza de Experimentación Agraria: RAEA).
Maize en regadío
Helen(FAO 700)
❑ Datos climáticos: Tmax, Tmin, Precip, Radiación• Red de Información agroclimática de
Andalucía(RIA)PRESENTE-CONTROL
• ENS-EOBS ensemble (ENSEMBLES project (http://www.ensembles-eu.org/) Corrección en el sesgo
SIMULADO. PRESENTE Y FUTURO (12 RCM)
1981-2010
(Gabaldon-Leal et al., 2015)
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
1981-2010 2021-2050 2071-2100
LocationYield CVens Yield CVens Yield CVens
(kg ha-1) (%) (kg ha-1) (%) (kg ha-1) (%)
Alcalá del
Río16491 6.9 -1.3% 7.4 -6.5% 6.9
Lora del Río 16238 7.0 -1.3% 7.0 -6.8% 7.2
Palma del
Río16194 6.9 -1.1% 6.4 -6.5% 7.0
Córdoba 16118 6.6 -1.4% 6.3 -6.8% 6.9
Granada 15924 6.2 -5.3% 4.4 -20.6% 12.3
(Gabaldon-Leal et al., 2015)
Calibración /validación
modelo cultivo Evaluación Impactos
Evaluación
Adaptaciones
12000
13000
14000
15000
16000
17000
18000
19000
20000
0 1 2 3 4 5
Yie
ld (
kg
/ha)
Córdoba
Alcalá delRío
Granada
Palma delRío
Lora del Río
1981-2010
Baseline2071-2100
(NO ADAPT)
2071-2100
(30 días
P5 850)
2071-2100
(30 días
G3 9)
2071-2100
(30 días
P5 850 G3 9)
2.9 %
6.8 %
-6.7 %
-6.2%
0.2%
-20.6 %
-5.6%
14.2 %
(Gabaldon-Leal et al., 2015)
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
❑ Datos experimentales + datos climáticos
❑ Pergamino, Argentina. INTA
(Gabaldon-Leal et al., 2016)
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 240
10
20
30
40
50
Heated tassel levelHeated ear levelUnheated control
Time of the day (h)
Tem
pera
ture
(ºC
)
Exps.
1 & 2
Exps.
3 & 4
R1
90 10.8
R6
160 9.0DaysR1-15 R1+15Sowing
0
(a)
(b)
Tas
sel
249
9.0
Ear
115
3.3
Control Heated
0
250
10 15 20 35 40 45 50
200
150
100
50
Pla
nt h
eigh
t (c
m)
Temperature (ºC)
maximumminimum
(c)
(d)
Around silking
0
10
20
30
40
50
Heated (mean of tassel and ear)Unheated control
Days after the onset of heated treatment
Tem
pera
ture
(ºC
)
Grain filling
2 4 6 8 10 12 14 16 180
10
20
30
40
50
02 4 6 8 10 12 14 160
Days after the onset of heated treatment
(e)
❑ Algerri and Menarguens, Spain. ICREA
(Gabaldon-Leal et al., 2016)
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
Incremento temperatura alrededor de floración
Elaborar modelo simulación → estrés por calor durante
floración
Calibración y validación modelo
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
(Rattalino & Otegui, 2012)
Modelo → La temperatura crítica medida a 2 m → Debe
incrementarse de los 34ᵒC a los 39ᵒC
El riego con temperaturas altas → baja la temperatura del
cultivo
(Gabaldon-Leal et al., 2016)
4. Impactos y adaptaciones. Maíz
5.Trabajos en proceso
5.Trabajos en proceso
Trabajos actuales y futuros
Trabajos actuales y futuros
5.Trabajos en proceso
➢ Vulnerabilidad agricultura y suelos agrarios
➢ Importancia experimentación, modelización.
➢ Evaluación adaptaciones
4. Impactos y adaptaciones.
➢ Programas de formación y capacitación de agricultores
➢ Divulgación de los resultados científicos
➢ Jornadas transferencia conocimientos.
➢ Servicios de asesoramiento
Muchas gracias por su atención.