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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


Cadena de modelización

Escenario emisiones

(SRES)

Modelo de clima

Modelo de cultivo

Escenario emisiones

(SRES, RCP)

Modelo de clima

Modelo de cultivo


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



Escenario emisiones

(SRES, RCP)

Modelo de clima

Modelo de cultivo

GCM

Modelos Globales del clima

RCM

Modelos Regionales del clima

Downscaling



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


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)



IPCC, 2013

2081-2100

1986-2005


Primavera

Verano

Otoño

Invierno(Frías et al., 2012)

Evolución estacional de las temperaturas (2061-2100)


(Gabaldón-Leal et al., 2017)

Evolución estacional de las temperaturas. Andalucía (2071-2100)

Primavera

Verano

Otoño

Invierno


(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.


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



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


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)


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


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 %



❑ Datos experimentales + datos climáticos

❑ Pergamino, Argentina. INTA



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



Incremento temperatura alrededor de floración

Elaborar modelo simulación → estrés por calor durante

floración

Calibración y validación modelo


(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



5.Trabajos en proceso


Trabajos actuales y futuros

➢ Vulnerabilidad agricultura y suelos agrarios

➢ Importancia experimentación, modelización.

➢ Evaluación adaptaciones


➢ Programas de formación y capacitación de agricultores

➢ Divulgación de los resultados científicos

➢ Jornadas transferencia conocimientos.

➢ Servicios de asesoramiento

Muchas gracias por su atención.

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