margarita ruiz-ramos instituto de ciencias ambientales universidad de castilla-la mancha

El Impacto del Cambio Climático en los Sistemas Agropecuarios

Africanos. Consecuencias en las migraciones humanas.

Margarita Ruiz-RamosInstituto de Ciencias AmbientalesUniversidad de Castilla-La ManchaAdeje, 30 de noviembre de 2007

MPDL Canarias

Esquema de la presentación1- Introducción• Qué es el cambio climático: cambios globales en el clima• Cómo se estudia el cambio climático y sus impactos• Cómo afecta a los cultivos• Sistemas de Producción Agropecuaria en África

•2- Impactos en AFRICA- AR4 IPCC 2007• Clima• Agricultura• Estrés hídrico• Migraciones• Mitigación y adaptación

3- Estudio de caso: El Sahel

4- Conclusiones

Cambio climático• Cambios inequívocos AR4-IPCC- WGI, 2007

– Aumento de la superficie de la Tierra (0.2ºC/década)– Mayores precipitaciones en latitudes altas– Menores precipitaciones en latitudes bajas– Retroceso de los glaciares y hielo Ártico– Aumento de la temperatura oceánica (3000 m)– Desplazamiento de los patrones de viento y tormentas hacia los

polos– Sequías más largas e intensas– Mayor frecuencia de precipitaciones intensas– Mayor frecuencia de temperaturas extremas– Mayor intensidad de los ciclones tropicales y huracanes

Cambio climático

• Probabilidad > 90%

Efecto neto de la actividad humana

La distribución de las proyecciones no es inequívoca: INCERTIDUMBRE

Metodología de estudio• Definición de escenarios: SRES IPCC

– A-crecimiento económico; B- protección ambiental– 1-más globalización; 2-más regionalización

• Del clima:– Modelos de simulación del clima, globales y regionales

• De sus impactos-Modelos de simulación de impactos: MODELOS

DE SIMULACION DE CULTIVOS

Metodología

• PROYECTOS EUROPEOS– PRUDENCE http://prudence.dmi.dk/ – ENSEMBLES http://www.ensembles-eu.org/

• PROYECTOS NACIONALES Y REGIONALES

OBJETIVOS: REDUCIR LA INCERTIDUMBRE DE LAS PROYECCIONES

http://www.ensembles-eu.org/






Efecto sobre los cultivos: Temperatura, [CO2], precipitaciones

Δ temperatura > 2ºC en latitudes bajas

>3ºC en la latitudes medias y altasCiclo más corto, menor radiación solar interceptada, menor

fotosíntesis

MENOR RENDIMIENTOΔ CO2Fertilización carbónica

MAYOR RENDIMIENTOΔprecipitaciónEstreses hídricos/inundaciones

MAYOR/MENOR RENDIMIENTO

INTERACCIÓN Tª Y CO2: en discusión

• EFECTO DOMINANTE: depende de cada caso

• Para el 2080, riesgo de hambre :

• Efecto positivo del CO2: 5-7% de la producción mundial de alimentos

Mdp expuestas al hambre

HOY 24% población subsahariana (ps)A1, B1, B22080

A2

2080+CO2 100-240 740-850

-CO2 120-380 950-1300

África 40-50% ps A1, B170-75% ps A2, B2

Agricultura en África• Factores limitantes:

– Agua– Baja fertilidad de los suelos– Enfermedades y plagas– Gestión emergencias– Falta de acceso:

• inputs y semillas• mercado, créditos• Tecnología e información: riegos, transporte

– Conflictos armados• 10-70% PIB, media de 21%

SPA LOCALIZACION PRODUCTIVIDAD

DDP Pobreza

Disperso Sahara, Sahel Baja Baja Alta

Agropastoril mijo/sorgo Senegal a NígerSomalia, SAfrica

Baja (H) Baja Generalizada

Mixto de cereales-raíces comestibles

Sahel, Angola, Zambia, Madagascar

Alta (H) Alta Limitada

Raíces comestibles Sahel, Angola, Zaire, Tanzania

Media Moderada

De cultivos arbóreos Camerún, Costa de Marfil, Ghana, Liberia

Medio-alto (P) Moderada-baja

Basado en el uso de recursos forestales

África central Moderado (S) Severa

Pesca costera artesanal Benin, Mozambique, Madagascar

Moderada Alta Moderada

Con riego Gezira, delta del Nilo Alta (H) Alta Moderada-baja

Mixto de maíz E y Sáfrica, Zambia, Tanzania ,Kenia

Medio(H; P)

Mixto de secano Costa mediterránea Alta Moderada

Seco mixto Costa mediterránea Baja (H) Baja Generalizada

Sistemas de Producción Agropecuaria en África (FAO, 2001)


DDP Pobreza








Media Media-alta Moderada


Medio-alto (P) Media-alta Moderada-baja


África central Moderado (S) Baja Severa





Medio(H; P) Media Moderada

Mixto de secano Costa mediterránea Baja Alta Moderada



DDP Pobreza








Media Moderada


Medio-alto (P) Moderada-baja


África central Moderado (S) Severa





Medio(H; P)

Mixto de secano Costa mediterránea Alta Moderada


Productividad media baja

IMPACTOS EN AFRICA: AR4 IPCC 2007CLIMA

Christensen et al., 2007

•Pocos datos, pocas simulaciones•Suráfrica•Modelos Regionales suavizan el cambio: PRECIS, MM5

Temperatura•Precipitación•Eventos extremos•Incertidumbre

Mayor aumento de TEn JJA: hasta 9ºC

Junto con las costas:Menor aumento de T

En SON: aumento de 7ºC

TemperaturaΔ 1.5 veces> que la media global (3-4ºC)

Disminución de PMed: -20% para 2100

Aumento de PEF

Disminución de PRetraso de la estación lluviosa

PrecipitaciónMayor gradiente interregional

Invierno lluvioso

Disminución de POND

Disminución de PMed: -20% para 2100

20% más de inviernos y primaveras extremadamente secos

Doble veranos extremadamente secos

Eventos extremoseIncertidumbre-aumento eventos de altas P-aumento frecuencia y duración sequías

SAHEL: Alta incertidumbre

E y O: 20% más de estaciones extremadamente húmedas

IMPACTOS EN AFRICA: AR4 IPCC 2007 AGRICULTURA

Easterling et al., 2007; Smith el al., 2007; Boko et al., 2007

•Pocos datos, pocas simulaciones•Menores rendimientosmenor seguridad alimentaria

– Menor área cultivable– Menor período de crecimiento– Estrés hídrico

•Según cultivos, impactos + o -: ADAPTACIÓN

Impacto por sistemas• SPA afectados negativamente

– Semiáridos de secano mixto del SAHEL– Secano mixto y perennes de tierras altas de los grandes

lagos y E de África• Aumento de marginalidad• Ganadería: hasta ΔT 5ºC impacto + para pequeños

productores ganado menor, impacto – para mayor• 2080:

– reducción de área cultivable y rendimiento potencial del cereal en secano (trigo actual desaparece sin adapt.)

– Aumento de 5-8% de zonas áridas y semiáridas (60-90 millones ha)

Impactos regionales

• Efectos negativos– Zonas muy pobladas de la costa mediterránea– África centro, S y O– Ej.: Egipto: Rendimientos 2050, arroz -11%, soja -28%.

• Efectos positivos– Mayor duración del ciclo: Tierras altas Etiopía, Sur

(Mozambique)– Ej: Gambia Rendimientos 2040 mijo +2-13%

• Alta incertidumbre para 2070-2099: +43%- -78%

Zonas áridas , semiáridas: - 50% para 2020SAHARA: -2-7% PIB

Rendimientos Algunos países-90% 2100(sin adaptaciones)

O y Centro: -2-4% PIB

N menos vulnerable: - 0.4-1.3% PIB

S menos vulnerable: - 0.4-1.3% PIB

IMPACTOS EN AFRICA: AR4 IPCC 2007ESTRÉS HÍDRICO

Easterling et al., 2007; Smith el al., 2007; Boko et al., 2007

•Regadío– 18% de la tierra cultivada –70% del uso humano del agua50% eficienciaADAPTACIÓN-MITIGACIÓN–Localizados o sistemas con riegos de apoyo–Doble rendimiento que secano–Aumento de población aumento de área regada 30% 2050 (Fisher et al., 2006)

•Actualmente: 200 mdp expuestas al estrés hídrico (25%). Sin adaptaciones:

–2020: 75-250 millones de personas expuestas al estrés hídrico–2050: 350-600 millones de personas expuestas al estrés hídrico–35 millones de personas usando unimproved agua

Zonas áridas , semiáridas 2050: +5-8%

Estrés hídrico Menor agua superficial 2100

Impacto mayor 2025:N: límite de expansión

de tierras en regadíoAumento de población 2.9%

O y E: reducción

del EH

O y E: reducción

del EH

SE: aumento EH

Ej. Egipto• Muy vulnerable al EH• Actualmente:

– Agricultura consume 85% recursos hídricos, 20% PIB– 70% área cultivada en regadío– Prácticas no sostenibles: baja eficiencia del riego, salinidad,

rendimientos decrecientes– Plan Nacional de Mejora 2005-2017: mitigación

• Proyecciones– Menores precipitaciones– Aumento del EH altas T, aumento demandas– Aumento de la población 115-179 mdp 250menor flexibilidad– Aumento de área regada– Incertidumbre sobre los flujos del Nilo– Incertidumbre sobre el reparto del agua– Impacto en el delta

IMPACTOS EN AFRICA: AR4 IPCC 2007MIGRACIONES

Schneider et al., 2007

•Objetivo: Asegurar los ingresos por medio de remesas•Consecuencia de los impactos anteriores y otros:

–Estreses de recursos–Aumento de la población–Intensificación de la agricultura en zonas marginales–Conflictos

•Alto coste: ULTIMA OPCION–derechos humanos, sostenibilidad–implicaciones culturales limitan la adaptación

• Patrones migratorios

– Estacional o temporal, redes locales fuertes• Trabajos estacionales• Respuesta a eventos extremos: Adaptación transitoria

– alto impacto sobre la escolarización infantil– 33% población expuesta a sequía (fuerza motriz histórica)– varios mdp expuestas a inundaciones– exacerban enfrentamientos en regiones conflictivas

– Permanente: si se sobrepasan los umbrales de adaptación del sistema, redes sociales trasnacionales

– Asociados a la dispersión de enfermedades (SIDA…)– Abandono de la agricultura en zonas rurales: adaptación no deseada pero imperativa

intervención de la administración ??

Regionalmente• 2080: 3 de 5 regiones vulnerables a inundaciones en África

(N, S, O)Salinización de tierras– Ej. 2050, 17-30% superficie de cultivo de arroz en Guinea, 5-6 m

de nivel del mar frente a 1 m en otros países

• Sistemas costeros muy productivos y poblados– Oeste de África: 40% población en la costa– Megaciudades: Lagos, Alejandría muy vulnerables (física-

socioeconómicamente, población pobre)

• África sub-sahariana 33 de 50 países vulnerables por índice agregado

• Delta del Nilo:– Alta densidad de población, agricultura– Avance del mar hacia adentro disminución zona cultivable

desplazamiento de la población

MigracionesZonas vulnerablesNivel del marDeltas y megaciudades costerasZonas de agricultura marginal

NDelta del Nilo

OLagos

S

O

E: adaptacióna la subida

del nivel del mar5-10% PIB

ADAPTACIÓN Y MITIGACIÓNAR4 IPCC 2007

Adger et al., 2007; Klein et al., 2007• Proyecciones anteriores: sin adaptación, mitigación• No universales• Medidas controvertidas: biocombustibles• Mitigación en la reducción de emisiones:

– África: proyección de aumento de emisiones para 2020: 95% – Pequeño impacto por falta de medios y personal – Agricultura NO2, CH4, buenas prácticas agrícolas (arroz, ganado)

• Impacto global mitigación+adaptación– Sobre el EH 2080:

• Sin: 2800 mdp expuestas• Con: 760 mdp expuesta, -40% demanda agrícola (Fisher et al,

2006)– -80-95% personas expuestas a malnutrición– -75-100% costes globales (Tubiello y Fisher, 2006)

ADAPTACIÓN en África• Baja capacidad adaptativa, limitada por:

– las condiciones iniciales– el crecimiento de la población– la demanda de agua

• Alto coste relativo: Pueden superar el retorno y aún así ser imperativas

• Medidas autónomas a corto plazo (ya), pero insuficientes vs. medidas estructurales

• Objetivos – Latitudes medias: mantenimiento de rendimientos de

cereal– Latitudes bajas: limitar el descenso

• Aumento de la variabilidad interanual FLEXIBILIDAD DE LA RESPUESTA

• Ejemplos:– Mejoras de riego, fertilización, cultivares– Cambios de fechas de siembra– Manejo del suelo y del barbecho– Cambio en el uso del suelo– Restauración de tierras– Ej. Gambia 2040:

• +13% sin adaptación vs. 43% con adaptación• Menor variabilidad interanual -84%-200%

Estudio de caso: El Sahel

• Zona de alta incertidumbre y diversidad• Gallardo, Sánchez y Ruiz-Ramos (2007,UCLM)

– Cambio climático: 12 GCMs, A2. 2011-2040– Índice de aridez: efecto conjunto de T y P– Consecuencias agronómicas y migratorias

RESULTS: TEMPERATURE

CURRENT TEMPERATURE (ºC)

ANNUAL MEAN

CHANGE IN TEMPERATURE (ºC)

SCENARIO – CURRENT CLIMATE

•Aumento de temperatura media anual 1ºC, todas las estaciones

I baja

RESULTS: PRECIPITATION

CURRENT PRECIPITATION (mm/day)

ANNUAL MEAN

CHANGE IN PRECIPITATION (mm/day) SCENARIO – CURRENT CLIMATE

Precipitación: tendencia media al aumento I altaAumento moderado en el interior y ligero en la costa

Disminución en la costa en zona de Senegal y Camerún: Zona ADesplazamiento de la estación húmeda al otoño

RESULTS: ARIDITY

CURRENT ARIDITY INDEX (AI)

CHANGE IN ARIDITY INDEX

SCENARIO – CURRENT CLIMATE

Indice de aridez I alta, salvo zona ARegión interior: menor aridez

Región costera (incluyendo A): ligero aumento de aridez

Proyecciones agronómicas• Dos regiones

– Regiones interiores, mejor IA• Efectos contrapuestos de T y P• Duración de la estación húmeda: ¿ciclos?• Proyecciones: menor período de crecimiento menor

rendimiento (IPCC)

– Regiones costeras, peor IA• Proyecciones similares al interior • SPA Recursos Forestales no sostenible (degradación del suelo)• SPA costero: impacto medio sobre deltas: Senegal, Volta, Níger• Excepciones, impactos +:

– SPA Mixto RC Burkina-Fasso y sur de Níger: ciclos largos? Alta I, alto potencial

– SPA C. Arbóreos, pequeña extensión

SPA disperso; Agrop m/sAcortamiento del ciclo

Menor rendimiento

SPA Agrop m/s, , Mixto CRC, RC, Uso de RF, PescaAcortamiento del ciclo, Menor rendimiento

SPA Arbóreos, Pesca

SPA disperso; Agrop m/sAcortamiento del ciclo

Menor rendimiento

SPA Agrop m/s, , Mixto CRC, RC, Uso de RF, PescaAcortamiento del ciclo, Menor rendimiento

SPA Arbóreos, Pesca

Mixto RC

Conclusiones para el Sahel• Necesario trabajo de modelización• Disminución de rendimientos agrícolas- coherente con

IPCC-2-4% PIB• Impactos + zonas pequeñas, I alta, fuerte presión

migratoria • Sin adaptación: Aumento del abandono de la agricultura

fuerte presión migratoria• Adaptaciones (IPCC)

– Los años extremos: sequías intensas medidas estructurales– Intensificación de sistemas: acceso a inputs– Aumento de tamaño de la explotación – Conservación de la cobertura vegetal reservas de pasto y leña

Conclusiones finales• África es el continente más vulnerable• Faltan estudios específicos, alta I• Dominan los impactos negativos, las zonas

beneficiadas sufrirán gran presión• Adaptaciones pueden resultar inabordables por falta

de recursos y sin embargo su efecto sería significativo

• Sin adaptaciones se espera un aumento de estreses por falta de agua y alimentos incremento de la presión migratoria intra e intercontinental

Gracias por su atención

margarita ruiz-ramos instituto de ciencias ambientales universidad de castilla-la mancha

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