la agricultura de riego ante el cambio climático: impacto, … · 2008. 12. 3. · 1. antecedentes...
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X Congreso ALASA X Congreso ALASA
El cambio climEl cambio climáático y los riesgos agropecuariostico y los riesgos agropecuarios
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La agricultura de riego ante el cambio climático: impacto, vulnerabilidad y seguro agrícola
Waldo Ojeda BustamanteWaldo Ojeda Bustamante
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1.1. AntecedentesAntecedentes2.2. Agenda gubernamental de cambio Agenda gubernamental de cambio
climclimáático en la agricultura de Mtico en la agricultura de Mééxicoxico3.3. La agricultura de riego de MLa agricultura de riego de Mééxicoxico4.4. Retos de la agricultura ante el CCRetos de la agricultura ante el CC5.5. AdaptaciAdaptacióón y vulnerabilidadn y vulnerabilidad6.6. ConclusionesConclusiones
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•• La agricultura es una actividad productiva de alta La agricultura es una actividad productiva de alta sensibilidad a la variabilidad climsensibilidad a la variabilidad climáática tica
• La temperatura tiene un gran efecto en el desarrollo de de los cultivos.
•• Desarrollo de la agricultura ha estado vinculado a su Desarrollo de la agricultura ha estado vinculado a su capacidad de adaptacicapacidad de adaptacióón a la variabilidad climn a la variabilidad climáática tica
• La precipitación es la principal variable que define el rendimiento en la agricultura de temporal y llena las presas
•• La producciLa produccióón agrn agríícola se ha convertido en una cola se ha convertido en una actividad con riesgo crecienteactividad con riesgo creciente-- transferencia de riesgo.transferencia de riesgo.
• La tecnología de la producción agrícola ha tenido grandes mejoras
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• Eje 4. Sustentabilidad ambiental–4.1 Agua
• 4.1.6 Cambio climático
• Objetivo 10:Reducir las emisiones de GEI
• Objetivo 11:Impulsar medidas de adaptación a los efectos del cambio climático.
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Objetivo 7. Evaluar los efectos del cambio climático en el ciclo hidrológico.
En proceso de elaboración el Plan Nacional de Adaptación Sector Agua
ENACC - Estrategia Nacional de Cambio Climático (mayo/2007)
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Los distritos de riego de México
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3.0 Millones ha (47%)3.4 Millones ha (53%)
6.4 Millones de Hectáreas de Riego
Cerca de 40 mil Unidades de Riego
86 Distritos de Riego
Agricultura comercial orientada al mercado nacional y a la exportación.
Agricultura comercial orientada principalmente a los mercados locales y regionales.
54% Producto Agrícola70% Exportaciones
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�El distrito de riego 017 “Comarca Lagunera”, con 20 módulos de riego, se encuentra localizado en la zona árida norte centro de México
�En los últimos 78 años se han presentado 19 años con sequías hidrológicas severas
�Uno de los principales problemas de la operación de una zona de riego en el establecimiento de reglas precisas para calcular losvolumenes a extraer de las presas que la abstecen.
�Las reglas de extracción estan sin duda asociadas a las reglasde operación del seguro agrícola para zonas de riego
�Definir reglas de extracción de presas durante un año agrícolasimplifica la contratación del seguro paramétrico en zonas de riego
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Laguna de Mayrán
600 mm
400 mm
240 mm 200 mm
2,800 m.s.n.m.
1,630 m.s.n.m.
1,220 m.s.n.m. 1,140 m.s.n.m.
PresaLázaro Cárdenas
PresaFrancisco Zarco Gomez Palacio, Lerdo, Gómez Palacio, Lerdo,
Torreón Torreón Río Nazas
Distrito de Riego 017, Comarca Lagunera, México
Fuente: Conagua
El distrito de Riego 017 es abastecido por dos presas: El distrito de Riego 017 es abastecido por dos presas: ““LLáázaro Czaro Cáárdenasrdenas”” y y ““Francisco Francisco ZarcoZarco”” sobre el sobre el riorio ““NazasNazas”” que originalmente desembocaba a la laguna de que originalmente desembocaba a la laguna de ““MayranMayran””..En 78 aEn 78 añños de registrosos de registros
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EscurrimientosPresa Lázaro Cárdenas
EscurrimientosPresa Lázaro Cárdenas
Fuente: Conagua
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Probabilidad de escurrimientosdos Presas del DR017
(Lázaro Cárdenas y Francisco Zarco)
Probabilidad de escurrimientosdos Presas del DR017
(Lázaro Cárdenas y Francisco Zarco)
Se tienen hidrológicamente parametrizadas la mayoría de las presas que abastecen las zonas de riego de México
Fuente: Conagua
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Ligera2.557112005-05
Extraordinaria17.9414971997-2003
Ordinaria8.9206921994-95
Ligera1.023211992-92
Ligera2.147611989-89
Ligera2.149211985-85
Ordinaria6.5151621982-83
Ligera2.149321979-80
Ligera2.559111977-77
Ligera1.944111975-75
Ligera1.124411972-72
Ligera2.148511969-69
Severa11.8272671959-65
Ordinaria8.0186321956-57
Severa16.7387551950-54
Ligera2.250911948-48
Ordinaria5.1117521945-46
Ligera4.194421939-40
Ligera2.147811937-37
sequíarelativa(Hm3)(Años)(Años)Tipo deSeveridadSeveridadDuraciónPeriodo
DR017DR017
Año Seco:menor de la media
Severidad:Volumen deficitario presas acumulado en todo el período de sequía (n años).
i
n
i
xxS −=�=1
maxS
SS jr =
Tipo de sequía SrLigera 0.01 a 0.25Ordinaria 0.26 a 0.60Severa 0.61 a 0.99Extraordinaria >1
Clasificación CONAGUA-México
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Decreto de 1963Decreto de 1963: No deberán extraerse de la presa “Lázaro Cárdenas”, volúmenes anuales que excedan a la cantidad de Ochocientos Millones de metros cúbicos y al efecto, los programas de riego que se formulen se ajustarán a este límite.”
Decreto modificatorio de 1988Decreto modificatorio de 1988: “Cuando en el sistema de presas Lázaro Cárdenas (El Palmito) y Francisco Zarco (Las Tórtolas), exista al 1 de octubre de cada año, un volumen que sumado supere los 2,873 millones de metros cúbicos, se permitirá la extracción de hasta 250 millones de metros cúbicos adicionales a los 800 millones de metros cúbicos.”
Limitación de decreto: Define limite superior pero no el inferior
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500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
Vol
umen
(Mm
3)
Ingresos Almac Salidas C. Cons C. Muerta
volumen sustentable estimado 843.3 Hm3
Fuente: Conagua
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INGRESO MEDIO VOLUMEN * EXTRACCION EXTRACCIONANUAL CONCESIONADO SUSTENTABLE DECRETOS **
Lázaro Cárdenas 1,160 843
Francisco Zarco 172 93
SUMA 1,331 1,344 937 915
PRESA
VolVolúúmenes en Hmmenes en Hm33*Extracción necesaria para suministrar el volumen concesionado o asignado
**Extracción promedio basada en decretos
Fuente: Conagua
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Fase ISI A < 700.0, E = 0.0Fase 2SI 700.0 < A < 1450.0, E =0.6 * A – 120Fase 3SI 1450.0 < A < 1862.0, E = 750Fase 4SI 1862< A < 2640, E = 0.386 * A + 31.8Fase 5SI A> 2640, E = 1050
A: Almacenamiento en presasE: Extracciones
I
II III IV
V
Se pueden definir reglas de extracciones de las presas basadas en registros hidrológicos, volúmenes entregados, y normatividad vigente (seguro paramétrico)
Reto: Ajuste de reglas por efectos del cambio climático
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Cambios que impactarán la agricultura
Cambios que impactarCambios que impactaráán n la agriculturala agricultura
•• ComposiciComposicióón qun quíímica de la atmmica de la atmóósferasfera–– GEIGEI–– COCO22 (acumulaci(acumulacióón de biomasa, eficiencia de la fotosn de biomasa, eficiencia de la fotosííntesis)ntesis)–– OzonoOzono
•• Variables climVariables climááticasticas–– Temperatura (duraciTemperatura (duracióón ciclo, heladas, olas de calor)n ciclo, heladas, olas de calor)–– Lluvia (sequLluvia (sequíía, inundacia, inundacióón, rendimiento,n, rendimiento,–– Humedad ambiental (plagas y enfermedades)Humedad ambiental (plagas y enfermedades)
•• Otros factoresOtros factores–– Aumento del nivel del marAumento del nivel del mar–– Incremento de frecuencia y severidad de eventos extremosIncremento de frecuencia y severidad de eventos extremos–– Mayor variabilidad climMayor variabilidad climáática interanualtica interanual–– Cambios en el patrCambios en el patróón de escurrimientosn de escurrimientos
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Mayor capacidad de retención de humedad atmosférica
Capacidad de retención de vapor del aire aumenta exponencialmente con la temperatura. Mas energía en tormentas y huracanes
Ecuación de Clausius-Clapeyron
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Alta incertidumbre en los escenarios de emisiones SRES
ESCENARIOS SRESA1: Una sociedad con un crecimiento económico rápido, con una población que alcanzará un pico a mediados del presente siglo y disminuye posteriormente, que introduce tecnologías nuevas y más eficientes de forma rápida
A2: Una sociedad muy heterogénea que valora mucho las tradiciones locales, la autosuficiencia y el modelo familiar (población en continuo crecimiento).
B1: Una sociedad que introduce tecnologías limpias
B2: Un mundo que pone énfasis en las soluciones locales paralograr soluciones económicas y ambientalmente sostenibles. Un cambio
tecnológico menos rápido y mas diverso.
Mas regional
Mas ambiental
Mas global
Fuente: IPCC. Cubash 2001.
La familia de escenarios A1
A1FI: énfasis en fuentes de energías fósiles
A1T: énfasis en fuentes de energías fósiles
A1B: balance de fuentes de energía sin dependencia de una fuente particular
SRES - Special Report on Emissions Scenarios – marzo/2000
IncertidumbreIncertidumbre-->Riesgo>Riesgo
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•• Productividad Productividad (calidad, cantidad, oportunidad)(calidad, cantidad, oportunidad)•• Practicas y manejo del sistema productivo Practicas y manejo del sistema productivo (cambios (cambios
en la aplicacien la aplicacióón de insumos, control de plagas y enfermedades)n de insumos, control de plagas y enfermedades)•• Ambiental Ambiental (menor diversidad de cultivos, mayor erosi(menor diversidad de cultivos, mayor erosióón, cambio n, cambio
en la frecuencia e intensidad del drenajeen la frecuencia e intensidad del drenaje--percolacipercolacióón, disminucin, disminucióón n materia orgmateria orgáánica, degradacinica, degradacióón de la parcela, intrusin de la parcela, intrusióón salina, n salina, mayor estrmayor estréés hs híídrico y tdrico y téérmico de los cultivos)rmico de los cultivos)
•• Desarrollo regional Desarrollo regional (especulaci(especulacióón de la tierra y agua, menor n de la tierra y agua, menor áárea cultivable, migracirea cultivable, migracióón por cambio en el uso de la tierra , n por cambio en el uso de la tierra , cambio en los ciclos de los cultivos)cambio en los ciclos de los cultivos)
Efectos del CC en la agriculturaEfectos del CC en la agricultura
Muchos efectos Muchos efectos estanestan relacionados con el ramo del segurorelacionados con el ramo del seguro
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La actividad fisiológica de los cultivos está en función de la temperatura
Variación simplificada de las tasas de fotosíntesis y respiración
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Días grado o Unidades calor
Opciones para el cálculo de los oDDTasa de desarrollo típica de los cultivos
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oDD acum por etapa para maíz
1640.8190189.611444.88.90.810.05-0.2-Cosecha
1451.1179115.68435.914.81.850.3-0.4R6Madurez
1335.517195.87421.120.82.970.6-0.85R5Grano abollado
1239.8164137.511400.347.84.340.8-1R4Grano masoso
1102.3153123.711352.647.54.321-1.1R3Grano lechoso
978.6142155.117305.082.94.871.1-1.2R2Grano acuoso
823.5125158.315222.267.04.471.15-1.25R1Jiloteo
665.211089.113155.239.33.031-1.12VTFlor masculina
576.19774.114115.935.02.500.9-0.98V1012-hojas
502.083185.53780.952.21.410.80-0.85V88-hojas
316.446207.03428.621.60.630.40-0.45V44-hojas
109.412109.4127.17.10.590.05-0.3VeEmergencia
�°�°DDDDDDííasasnn
°°DDDDDDííasasnn
AcumAcummmmm
EtapaEtapammmm
DiarioDiariommmm
DuraciDuracióónnacumuladaacumulada
DuraciDuracióón etapan etapaConsumo de agua Consumo de agua
promediopromedioKcClaveEtapa
Fuente: Ojeda, et al, 2006 (revista agrociencia)
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Duración ciclo del maíz
1841911942012052072082052001800
1821891941982022042042011951750
1791861911951992012001961901700
1741801851901931941921871791600
1681741791841861861831761701500
1461521551581581531491341071150
1421481511531531481441211001100
135140143145141139128100831000
1311361381391371341189374950
1271321341331321281058567900
118122122124122108866756800
DíasDíasDíasDíasDíasDíasDíasDíasDías
20/dic10/dic30/nov20/nov10/nov30/oct20/oct10/oct1/oct
Fecha de siembraFecha de siembra
�˚DD
Fuente: Ojeda, et al, 2006 (revista agrociencia)
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Zona de confort de los cultivos
DPV=Déficit de Presión de Vapor
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Indice de severidad enfermedad tizón tardío
en función de la temperatura ambiental media diaria (T) y la duración en horas de humedad en las hojas
>2316-229-154-82113-209-123-52316-229-154-82116-207-15
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Impactos potenciales del CambioClimático en la agricultura
ImpactosImpactos potencialespotenciales del del CambioCambioClimClimááticotico en la en la agriculturaagricultura
�� Mayor incidencia de plagas y Mayor incidencia de plagas y enfermedadesenfermedades
�� Menor diversidad de cultivosMenor diversidad de cultivos�� DaDañños a cultivos por calor extremo,os a cultivos por calor extremo,�� ciclones mciclones máás intensos e inundacioness intensos e inundaciones�� Menor eficacia de herbicidas y Menor eficacia de herbicidas y
plaguicidas plaguicidas �� Predicciones menos confiables Predicciones menos confiables
(planeaci(planeacióón difn difíícil)cil)�� Menor producciMenor produccióón por acortamiento n por acortamiento
del ciclodel ciclo�� Mayor estrMayor estréés hs híídrico y tdrico y téérmicormico�� Problemas con el cumplimiento de Problemas con el cumplimiento de
horas frhoras frííoo�� Incremento en la demanda pico de Incremento en la demanda pico de
riegoriego
�� Posibilidad de nuevos Posibilidad de nuevos cultivoscultivos
�� Mayor periodo para el Mayor periodo para el desarrollo de los cultivosdesarrollo de los cultivos
�� Mayor producciMayor produccióón por COn por CO2 2 ↑↑�� AceleraciAceleracióón de la n de la
maduracimaduracióónn�� ReducciReduccióón en la severidad y n en la severidad y
duraciduracióón de heladasn de heladas�� Mas cosechas por aMas cosechas por aññoo
Impactos negativosImpactos negativosImpactos positivosImpactos positivos
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El ciclo hidrológico de una zona de riego
El ciclo hidrolEl ciclo hidrolóógico de gico de una zona de riegouna zona de riego
AguaAgua subterraneasubterranea
DerivaciDerivacióónn
DrenajeDrenaje
PercolaciPercolacióónn
pozopozo
RiegoRiegoCanalCanal
ParcelaParcelaDrenDren OceanoOceano
PrecipitaciPrecipitacióónn--escurrimientoescurrimiento
PrecipitaciPrecipitacióónnEvaporaciEvaporacióónn
ETET
RetornoRetorno
Intrusión salina
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•• Demanda incremental Demanda incremental (eventos, contrataci(eventos, contratacióón, n, capital, capacidad financiera)capital, capacidad financiera)
•• Mayor necesidad de asesoramiento para Mayor necesidad de asesoramiento para reconversireconversióón agropecuaria (adaptacin agropecuaria (adaptacióón)n)
•• ReRe--ananáálisis de datos histlisis de datos históóricos ricos (conocer el (conocer el pasado para afrontar el futuropasado para afrontar el futuro--incertidumbre)incertidumbre)
•• Conocimiento y valoraciConocimiento y valoracióón de los riesgos n de los riesgos ante CC ante CC (adecuar modelos, cambios en los (adecuar modelos, cambios en los periodos de retorno)periodos de retorno)
•• Como valorar los riesgos ante la dinComo valorar los riesgos ante la dináámica compleja mica compleja de los cambios esperados en el sistema climde los cambios esperados en el sistema climáático tico (viabilidad t(viabilidad téécnica)cnica)
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%%&&'���'���Escenario A1BEscenario A1B
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� �#!��!���� �����.=� �#!��!���� �����.=
Se conocen las curvas de calendarizaciSe conocen las curvas de calendarizacióón n de riego de los cultivos en funcide riego de los cultivos en funcióón de n de los dlos díías grado acumulados y padras grado acumulados y padróón de n de fechas de siembrasfechas de siembras
280
290
300
310
320
330
340
350
360 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105
115
125
135
145
155
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Dia Juliano
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Dias Después de Siembra
Fecha 1Fecha 2
-
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Coeficiente de cultivoCoeficiente de cultivo
ETETcc diariadiaria
ETETcc acumuladaacumulada
320 335 350 1 15 30 45 60 75 90 105 120
0
1
2
3
4
5
6
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Dias Después de Siembra
320 335 350 1 15 30 45 60 75 90 105 120
0
100
200
300
400
500
600E
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Fecha de siembra 11/nov
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80
100
120
140
160
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
Fecha Siembra (J)
Dur
acio
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Actual
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J
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240 260 280 300 320 340 360 20 40 60 80
0
10
20
30
40
50
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90%21478%402090
93%22286%442050
97%23194%482020
100%239100%51Actual
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Duración cicloEvapotranspiración
maizPeriodo
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• Reducción duración ciclo OI: -3,-8%• Reducción heladas: 0,-15,%• Días con Temp>25 C: x2.1• Mayor lluvia en invierno: +2,+9%• Menor lluvia en verano: 0,-15%• Menor ETr en OI: -6,-12%• Mayor ETr en PV: +2,+8%
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• Compilación, generación y verificación de información climática histórica y futura
• Desarrollo de capacidades técnicas (ajustar modelos, herramientas, métodos, procesos)
• Incrementar el intercambio de información y resultados• Desarrollo, validación, calibración y aplicación de
modelos biológicos para analizar comportamiento de cultivos/organismos bajos escenarios de cambio climático
• Estimar la variabilidad espacial y temporal del impacto cambio climático en los sectores productivos
• Medición de la vulnerabilidad de las zonas productivas• Crear conciencia entre la población sobre la importancia
y efectos del cambio climático.• Definir, desarrollar e implantar los programas y acciones
de adaptación para afrontar en forma planificada el cambio climático.
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EstimaciEstimacióón del impacton del impacto
Probabilidad de excedencia: dotación anual
Jones, 2000
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El Cambio climático implica diferentes riesgos a diferentes sectores
-El cambio climático no es un riesgo asegurable per se, pero que es una amenaza grave en la naturaleza, escala y localización de los riesgos por cambios en el sistema climático actual
-Es un fenómeno generador de nuevos y potenciador de riesgos existentes susceptibles de aseguramiento
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La adaptaciLa adaptacióón se refiere a repuestas o acciones n se refiere a repuestas o acciones de de ��AgricultoresAgricultores��Grupos organizados o empresas yGrupos organizados o empresas y��GobiernoGobiernoestestíímulos o efectos del clima actual o esperado mulos o efectos del clima actual o esperado para reducir su vulnerabilidad por impactos para reducir su vulnerabilidad por impactos adversos o daadversos o dañño potencial o para aprovechar o potencial o para aprovechar oportunidadesoportunidades asociadas al cambio climasociadas al cambio climáático.tico.
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El cambio climático impactará la producción agrícola
Es necesaria mayor información experimental para desarrollar escenarios más realistas sobre las respuestas de los cultivos ante los factores del cambio climático
La acciones de adaptación implica mayor tecnología y en consecuencia mayor suma asegurada por ha
Demanda incremental a futuro de seguro agropecuario
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El Cambio climático implica diferentes riesgos para diferentes sectores agrícolas, espacial y temporalmente.
La decisiones deben ser realizadas con incertidumbre, solo se conocen direcciones y magnitudes de cambio de variables
Regionalización de acciones de adaptación en base a la exposición
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