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El cambio climático afectará a los cultivos más rápido de lo previsto, advierte un nuevo modelo


Fuente: IDW - Postdam Institute - 2 de noviembre de 2021

Según las nuevas proyecciones, el maíz perderá terreno más rápidamente a medida que se acerque el año 2100 y Oriente Medio podría sufrir el impacto del clima en los cultivos décadas antes. Pero se espera que el trigo prospere

Se espera que el cambio climático global afecte a los cultivos en 10 años


El cambio climático podría afectar a la producción de maíz y trigo en 2030 si se mantienen las tendencias actuales, según un nuevo estudio internacional en el que han participado investigadores del IIASA, la NASA y el Instituto de Investigación del Impacto Climático de Potsdam (PIK). Se prevé que el rendimiento de los cultivos de maíz disminuya en un 24%, mientras que el trigo podría experimentar un crecimiento de alrededor del 17%.


Utilizando modelos climáticos y agrícolas avanzados, los científicos descubrieron que el cambio en los rendimientos se debe a los aumentos previstos de la temperatura, los cambios en los patrones de lluvia y las elevadas concentraciones de dióxido de carbono en la superficie debido a las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre. Estos cambios dificultarían el cultivo del maíz en los trópicos, pero podrían ampliar el área de cultivo del trigo.


"No esperábamos ver un cambio tan fundamental, en comparación con las proyecciones de rendimiento de los cultivos de la generación anterior de modelos climáticos y de cultivos realizados en 2014", dijo el autor principal Jonas Jägermeyr, un modelador de cultivos y científico del clima en el Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA y el Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. La respuesta proyectada del maíz fue sorprendentemente grande y negativa, dijo. "Una disminución del 20% respecto a los niveles de producción actuales podría tener graves consecuencias en todo el mundo".


Para llegar a sus proyecciones, el equipo de investigación utilizó dos conjuntos de modelos. En primer lugar, utilizaron simulaciones de modelos climáticos del Proyecto Internacional de Intercomparación de Modelos Climáticos-Fase 6 (CMIP6), seguidas de un conjunto de modelos biofísicos de crecimiento de cultivos para estimar las implicaciones del cambio climático en el rendimiento. Cada uno de los cinco modelos climáticos del CMIP6 utilizados para este estudio ejecuta su propia respuesta de la atmósfera de la Tierra a los escenarios de emisión de gases de efecto invernadero hasta el año 2100. Estas respuestas difieren un poco debido a las variaciones en sus representaciones del sistema climático de la Tierra.


El equipo de investigación utilizó las simulaciones de los modelos climáticos como datos de entrada para 12 modelos de cultivos globales de última generación que forman parte del Proyecto de Intercomparación y Mejora de Modelos Agrícolas (AgMIP), una asociación internacional coordinada por la Universidad de Columbia. La participación del IIASA en el estudio fue doble: en primer lugar, en lo que respecta a la adquisición y el procesamiento de los datos climáticos, los investigadores de los programas Advancing Systems Analysis y Biodiversity and Natural Resources, llevaron a cabo la transformación de los datos del formato original al formato adecuado para alimentar el Modelo Integrado de Política Ambiental (EPIC) del instituto, que aportó datos de modelización del crecimiento de los cultivos al estudio. En segundo lugar, y lo que es más importante, los equipos del IIASA también llevaron a cabo simulaciones biofísicas que informan (entre otras variables) las proyecciones de rendimiento correspondientes a los datos del CMIP6.


Los modelos de cultivos proporcionan simulaciones a gran escala de cómo crecen los cultivos y responden a las condiciones ambientales, como la temperatura, las precipitaciones y el dióxido de carbono atmosférico, que proporcionan los modelos climáticos. El comportamiento de cada especie de cultivo se basa en sus respuestas biológicas en la vida real, estudiadas en experimentos de laboratorio en interiores y exteriores. Al final, el equipo creó unas 240 simulaciones globales de modelos climáticos y de cultivos para cada uno de ellos. El uso de múltiples modelos climáticos y de cultivos en diversas combinaciones aumentó la confianza del equipo en sus resultados.


El estudio se centró en los efectos del cambio climático. Los modelos utilizados no tienen en cuenta los incentivos económicos, los cambios en las prácticas agrícolas ni las adaptaciones, como la obtención de variedades de cultivos más resistentes, aunque se trata de un área de investigación activa. El equipo de investigación tiene previsto estudiar estos aspectos en un trabajo posterior, ya que estos factores también determinarán el destino de los rendimientos agrícolas en el futuro a medida que la gente responda a los cambios provocados por el clima.


El equipo examinó los cambios en el rendimiento medio de los cultivos a largo plazo e introdujo una nueva estimación de cuándo los impactos del cambio climático "emergen" como una señal discernible de la variabilidad habitual e históricamente conocida en los rendimientos de los cultivos. Las proyecciones para la soja y el arroz mostraron una disminución más fuerte de sus patrones de cambio regional de lo que se esperaba anteriormente, pero a escala global, los diferentes modelos siguen discrepando sobre los impactos generales del cambio climático. En el caso del maíz y el trigo, el efecto del clima fue mucho más claro, y la mayoría de los resultados de los modelos apuntaron en la misma dirección.


"Aparte de las pérdidas de producción más pronunciadas proyectadas para el maíz por el nuevo conjunto de modelos, la aparición de los impactos adversos del cambio climático -el momento en que los años históricos extremos se convierten en la nueva norma- también se produce sustancialmente antes para este cultivo y el acuerdo de los modelos es más sólido. Esto sugiere que puede quedar menos tiempo para adaptar los sistemas de producción de cultivos relacionados con el cambio climático de lo que indicaban los estudios de conjuntos anteriores", afirma el coautor e investigador del IIASA Christian Folberth.


El maíz se cultiva en todo el mundo, pero se produce en grandes cantidades en los países más cercanos al ecuador. América del Norte y Central, África Occidental, Asia Central, Brasil y China verán reducirse sus rendimientos de maíz en los próximos años y más adelante, a medida que las temperaturas medias aumenten en estas regiones del granero, lo que supondrá un mayor estrés para las plantas.


El trigo, que crece mejor en climas templados, puede ver ampliada su área de cultivo con el aumento de las temperaturas, incluyendo el norte de Estados Unidos y Canadá, las llanuras del norte de China, Asia Central, el sur de Australia y el este de África, pero estas ganancias pueden estabilizarse a mediados de siglo.


La temperatura no es el único factor que los modelos tienen en cuenta a la hora de simular el rendimiento futuro de los cultivos. Los niveles más altos de dióxido de carbono en la atmósfera tienen un efecto positivo en la fotosíntesis y la retención de agua, aumentando el rendimiento de los cultivos, aunque a menudo a costa del valor nutricional de los mismos. Este efecto se produce más en el caso del trigo que en el del maíz, que se tiene más en cuenta en la actual generación de modelos. El aumento de las temperaturas globales también está relacionado con los cambios en los patrones de precipitación, y con la frecuencia y duración de las olas de calor y las sequías, que pueden afectar a la salud y la productividad de los cultivos. El aumento de las temperaturas también afecta a la duración de las temporadas de crecimiento y acelera la maduración de los cultivos.


"Incluso en escenarios optimistas de cambio climático, en los que las sociedades promueven esfuerzos ambiciosos para limitar el aumento de la temperatura global, la agricultura mundial se enfrenta a una nueva realidad climática", dijo Jägermeyr. "Y con la interconexión del sistema alimentario mundial, los impactos incluso en el granero de una región se sentirán en todo el mundo".


Referencia

Jägermeyr, J., Müller, C., Ruane, A.C., Elliott, J., Balkovic, J., Castillo, O., Faye, B., Foster, I., Folberth, C., et al. (2021). Los impactos climáticos en la agricultura mundial surgen antes en la nueva generación de modelos climáticos y de cultivos. Nature Food DOI: 10.1038/s43016-021-00400-y



En el post que se menciona a continuación hay un resumen de los distintos estudios referidos a:

Seguridad alimentaria y cambio climático - aquí

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