Cambio climático y agricultura

Los efectos del cambio climático en la agricultura pueden resultar en rendimientos de cultivos y calidad nutricional más bajos debido, por ejemplo, a sequías, olas de calor e inundaciones, así como al aumento de plagas y enfermedades de las plantas. Los efectos se distribuyen de manera desigual en todo el mundo y son causados ​​por cambios en la temperatura, las precipitaciones y los niveles de dióxido de carbono atmosférico debido al cambio climático global. En 2019, millones ya sufren de inseguridad alimentaria debido al cambio climático y la disminución prevista en la producción agrícola mundial del 2 % al 6 % por década. Se ha pronosticado en 2019 que los precios de los alimentos aumentarán un 80% para 2050, lo que probablemente conducirá a la inseguridad alimentaria, lo que afectará de manera desproporcionada a las comunidades más pobres.Un estudio de 2021 estima que la gravedad de los impactos de la ola de calor y la sequía en la producción de cultivos se triplicó en los últimos 50 años en Europa, de pérdidas del 2,2 % durante 1964-1990 a pérdidas del 7,3 % en 1991-2015.

Los impactos directos de los patrones climáticos cambiantes son causados ​​por el aumento de las temperaturas, las olas de calor y los cambios en las precipitaciones (incluidas las sequías y las inundaciones). También hay impactos directos del aumento de los niveles de CO ₂ en la atmósfera: Mayores rendimientos de los cultivos debido al CO ₂la fertilización, sino también la reducción del valor nutricional de los cultivos (niveles más bajos de micronutrientes). Habrá cambios impulsados ​​por el clima en cuanto a plagas, enfermedades de las plantas y malezas que también pueden resultar en rendimientos más bajos. Otros impactos indirectos del cambio de condiciones incluyen la pérdida de tierras agrícolas por el aumento del nivel del mar y, por otro lado, más tierras cultivables debido a la menor cantidad de tierra congelada. También habrá menos disponibilidad de agua para riego debido al derretimiento de los glaciares. También habrá impactos en la erosión y la fertilidad del suelo, efectos en los períodos de crecimiento, seguridad alimentaria y pérdidas (causadas por hongos, que generan micotoxinas y bacterias, como la Salmonella, que aumentan con el calentamiento climático) y cargas financieras adicionales. Escasez de agua, incluidas las perturbaciones de la precipitación terrestre, la evaporación y la humedad del suelo– causados ​​o empeorados por el cambio climático pueden tener efectos sustanciales en la agricultura.

Una serie de medidas para la adaptación al cambio climático pueden reducir el riesgo de impactos negativos del cambio climático en la agricultura (p. ej., cambios en las prácticas de gestión, innovación agrícola, cambios institucionales, agricultura climáticamente inteligente) y, en ocasiones, se consideran parte de los cambios hacia un sistema alimentario sostenible. junto con (o en combinación con) cambios que reducen el calentamiento global del sistema alimentario.

Según el Sexto Informe de Evaluación del IPCC: "Los impactos del cambio climático están estresando la agricultura, la silvicultura, la pesca y la acuicultura, lo que dificulta cada vez más los esfuerzos para satisfacer las necesidades humanas".

Impactos directos de los patrones climáticos cambiantes

Temperaturas en aumento

A medida que cambian los patrones de temperatura y clima, las áreas aptas para la agricultura se alterarán. La predicción actual es de aumento de la temperatura y disminución de las precipitaciones en las principales regiones áridas y semiáridas (Oriente Medio, África, Australia, suroeste de Estados Unidos y sur de Europa). Además, los rendimientos de los cultivos en las regiones tropicales se verán afectados negativamente por el aumento moderado de la temperatura (1-2 °C) previsto para la primera mitad del siglo. Durante la segunda mitad del siglo, se prevé que un mayor calentamiento disminuya el rendimiento de los cultivos en todas las regiones, incluidos Canadá y el norte de los Estados Unidos. Muchos cultivos básicos son extremadamente sensibles al calor y cuando las temperaturas superan los 36 °C, las plántulas de soja mueren y el polen de maíz pierde su vitalidad.

Las temperaturas invernales más altas y más días sin heladas en algunas regiones darían como resultado una temporada de crecimiento más larga allí. Por ejemplo, un estudio de 2014 encontró que los rendimientos de maíz en la región de Heilongjiang en China habían aumentado entre un 7 y un 17 % por década como resultado del aumento de las temperaturas.

Olas de calor

En el verano de 2018, las olas de calor probablemente relacionadas con el cambio climático redujeron en gran medida el rendimiento promedio en muchas partes del mundo, especialmente en Europa. Dependiendo de las condiciones durante agosto, más pérdidas de cosechas podrían aumentar los precios mundiales de los alimentos. Las pérdidas son comparables a las de 1945, la peor cosecha que se recuerda. 2018 fue la tercera vez en cuatro años que la producción mundial de trigo, arroz y maíz no logró satisfacer la demanda, lo que obligó a los gobiernos y las empresas de alimentos a liberar las existencias almacenadas.

Estrés por calor del ganado

El estrés por calor en el ganado tiene efectos no solo en el crecimiento y la reproducción de los animales, sino también en la ingesta de alimentos y la producción de lácteos y carne. Cuando llegan temperaturas más altas de lo normal, el ganado lucha por mantener su metabolismo, lo que resulta en una disminución de la ingesta de alimentos, una disminución de la tasa de actividad y una disminución del peso. Esto provoca una disminución de la productividad ganadera. La ubicación y especie del ganado varía y por lo tanto los efectos del calor varían entre ellos.

Cambios en las precipitaciones (incluyendo sequías e inundaciones)

Las sequías y las inundaciones contribuyen a la disminución de los rendimientos de los cultivos debido al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos se vuelven más comunes. En casos extremos, las inundaciones destruyen los cultivos, interrumpen las actividades agrícolas y dejan a los trabajadores sin trabajo y eliminan el suministro de alimentos. Las sequías también pueden acabar con los cultivos. La sequía en los países en desarrollo exacerba la pobreza preexistente y fomenta el hambre y la desnutrición.

El riego de los cultivos puede reducir o incluso eliminar los impactos en los rendimientos de la disminución de las precipitaciones y las temperaturas más altas, a través del enfriamiento localizado. Sin embargo, el uso de los recursos hídricos para el riego tiene inconvenientes y es costoso. Además, el agua debe provenir de algún lugar y si el área ha estado en sequía durante mucho tiempo, los ríos pueden estar secos y el agua de riego tendría que ser transportada desde distancias más lejanas.

Las sequías han estado ocurriendo con más frecuencia debido al calentamiento global y se espera que sean más frecuentes e intensas en África, el sur de Europa, Medio Oriente, la mayor parte de las Américas, Australia y el Sudeste Asiático. Sus impactos se agravan por el aumento de la demanda de agua, el crecimiento de la población, la expansión urbana en muchas áreas. Las sequías provocan malas cosechas y la pérdida de pastos para el ganado. Algunos agricultores pueden optar por dejar de cultivar permanentemente un área afectada por la sequía e irse a otra parte.

A principios del siglo XXI, las inundaciones probablemente relacionadas con el cambio climático acortaron la temporada de siembra en la región del Medio Oeste de los Estados Unidos, causando daños al sector agrícola. En mayo de 2019, las inundaciones redujeron el rendimiento de maíz proyectado de 15 mil millones de bushels a 14,2.

Cambios en el tamaño del granizo

En el norte de Estados Unidos, habrá menos días de granizo en general debido al cambio climático, pero las tormentas con granizo más grande podrían volverse más comunes (incluido el granizo de más de 1,6 pulgadas). El granizo de más de 1,6 pulgadas puede romper fácilmente los invernaderos (de vidrio).

Impactos directos del aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera

Mayores rendimientos de cultivos, pastos y silvicultura debido a la fertilización con CO2

El dióxido de carbono atmosférico elevado afecta a las plantas de diversas formas. El CO ₂ elevado aumenta el rendimiento y el crecimiento de los cultivos a través de un aumento en la tasa fotosintética, y también disminuye la pérdida de agua como resultado del cierre de los estomas.

El efecto de fertilización con CO ₂ o efecto de fertilización con carbono provoca un aumento en la tasa de fotosíntesis al tiempo que limita la transpiración de las hojas en las plantas. Ambos procesos resultan del aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico (CO ₂). Los modelos del sistema terrestre (ESM), los modelos del sistema terrestre (LSM) y los modelos dinámicos de vegetación global (DGVM) se utilizan para investigar e interpretar las tendencias de la vegetación relacionadas con los niveles crecientes de CO ₂ atmosférico. Sin embargo, los procesos del ecosistema asociados con el efecto de fertilización con CO _{2 siguen siendo inciertos y, por lo tanto, son difíciles de modelar.}El efecto de la fertilización con carbono varía según las especies de plantas, la temperatura del aire y del suelo y la disponibilidad de agua y nutrientes. La productividad primaria neta (PPN) podría responder positivamente al efecto de la fertilización con carbono. Aunque, la evidencia muestra que las tasas mejoradas de fotosíntesis en las plantas debido a la fertilización con CO

₂ no mejoran directamente todo el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, el almacenamiento de carbono.

Reducción del valor nutricional de los cultivos.

Los cambios en el dióxido de carbono atmosférico pueden reducir la calidad nutricional de algunos cultivos, por ejemplo, el trigo tiene menos proteínas y menos de algunos minerales. Los cultivos alimentarios podrían ver una reducción del contenido de proteínas, hierro y zinc en los cultivos alimentarios comunes del 3 al 17%. Este es el resultado proyectado de alimentos cultivados bajo los niveles de dióxido de carbono atmosférico esperados para 2050. Usando datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, así como otras fuentes públicas, los autores analizaron 225 alimentos básicos diferentes, como trigo, arroz, maíz, verduras, raíces y frutas.El efecto de los niveles proyectados para este siglo de dióxido de carbono atmosférico sobre la calidad nutricional de las plantas no se limita solo a las categorías de cultivos y nutrientes mencionados anteriormente. Un metanálisis de 2014 ha demostrado que los cultivos y las plantas silvestres expuestos a niveles elevados de dióxido de carbono en varias latitudes tienen una menor densidad de varios minerales como magnesio, hierro, zinc y potasio.

Los estudios que utilizan el enriquecimiento por concentración de aire libre también han demostrado que los aumentos de CO ₂ conducen a una disminución de las concentraciones de micronutrientes en las plantas cultivadas y no cultivadas con consecuencias negativas para la nutrición humana, incluida la disminución de las vitaminas B en el arroz. Esto puede tener efectos colaterales en otras partes de los ecosistemas, ya que los herbívoros necesitarán comer más alimentos para obtener la misma cantidad de proteínas.

El estrés por sequía inducido por el cambio climático en África probablemente conducirá a una reducción en la calidad nutricional del frijol común. Esto afectaría principalmente a las poblaciones de los países más pobres, menos capaces de compensar comiendo más alimentos, dietas más variadas o posiblemente tomando suplementos.

Cambios provocados por el clima en plagas, enfermedades de las plantas y malas hierbas (impactos indirectos)

El calentamiento global alterará la distribución de plagas, enfermedades de las plantas y malas hierbas, con el potencial de reducir el rendimiento de los cultivos, incluidos los cultivos básicos como el trigo, la soja y el maíz.

Insectos plaga

Actualmente, los patógenos ocupan entre el 10 y el 16 % de la cosecha mundial y es probable que este nivel aumente, ya que las plantas corren un riesgo cada vez mayor de exposición a plagas y patógenos. Las temperaturas más cálidas pueden aumentar la tasa metabólica y el número de ciclos de reproducción de las poblaciones de insectos. Los insectos que anteriormente tenían solo dos ciclos de reproducción por año podrían obtener un ciclo adicional si se extienden las estaciones cálidas de crecimiento, lo que provocaría un auge demográfico. Es más probable que los lugares templados y las latitudes más altas experimenten un cambio dramático en las poblaciones de insectos. Algunas especies de insectos se reproducirán más rápidamente porque pueden aprovechar mejor dichos cambios en las condiciones.

por lo tanto, los escarabajos herbívoros tienen que comer más para obtener los nutrientes necesarios. Sin esta protección, los escarabajos pueden comerse libremente las hojas de soja, lo que da como resultado un menor rendimiento de la cosecha.

Históricamente, las bajas temperaturas nocturnas y en los meses de invierno mataban insectos, bacterias y hongos. Los inviernos más cálidos y húmedos están promoviendo enfermedades fúngicas de las plantas, como la roya del trigo (rayada y marrón/de la hoja) y la roya de la soja, que se desplazan hacia el norte. La roya de la soja es un patógeno vicioso de las plantas que puede matar campos enteros en cuestión de días, devastando a los agricultores y costando miles de millones en pérdidas agrícolas. Otro ejemplo es la epidemia del escarabajo del pino de montaña en la Columbia Británica, Canadá, que mató a millones de pinos porque los inviernos no eran lo suficientemente fríos como para retardar o matar el crecimiento de las larvas del escarabajo.

La creciente incidencia de inundaciones y fuertes lluvias también promueve el crecimiento de varias otras plagas y enfermedades de las plantas. En el extremo opuesto del espectro, las condiciones de sequía favorecen diferentes tipos de plagas como pulgones, moscas blancas y langostas.

Langostas

Cuando el cambio climático conduce a un clima más cálido, junto con condiciones más húmedas, esto puede resultar en enjambres de langostas más dañinos. Esto ocurrió, por ejemplo, en algunas naciones de África Oriental a principios de 2020.

Gusanos cogolleros

El gusano cogollero, Spodoptera frugiperda, es una plaga vegetal altamente invasiva que en los últimos años se ha extendido a países del África subsahariana. La propagación de esta plaga de plantas está relacionada con el cambio climático, ya que los expertos confirman que el cambio climático está trayendo más plagas de cultivos a África y se espera que estas plagas de cultivos altamente invasivas se extiendan a otras partes del planeta, ya que tienen una alta capacidad de adaptación. a diferentes ambientes. El gusano cogollero puede causar daños masivos a los cultivos, especialmente al maíz, lo que afecta la productividad agrícola.

Escarabajo de pino de montaña

Malezas, especies invasoras y fitopatógenos

Las malas hierbas experimentan la misma aceleración de ciclos que los cultivos y también se beneficiarían de la fertilización con CO _2. Dado que la mayoría de las malas hierbas son plantas C3, es probable que compitan incluso más que ahora contra cultivos C4 como el maíz. Sin embargo, los herbicidas pueden aumentar su eficacia con el aumento de la temperatura.

El calentamiento global provocaría un aumento de las precipitaciones en algunas zonas, lo que provocaría un aumento de la humedad atmosférica y la duración de las estaciones húmedas. Combinadas con temperaturas más altas, podrían favorecer el desarrollo de enfermedades fúngicas. Del mismo modo, debido a las altas temperaturas y la humedad, podría haber una mayor presión de insectos y vectores de enfermedades. El cambio climático tiene la capacidad de alterar las interacciones entre el patógeno y el huésped, específicamente las tasas de infección del patógeno y la resistencia de la planta huésped. Las enfermedades de las plantas también afectan los costos económicos asociados con el cultivo de diferentes plantas que podrían generar menos ganancias, así como con el tratamiento y manejo de cultivos ya enfermos.

La investigación ha demostrado que el cambio climático puede alterar las etapas de desarrollo de los patógenos de las plantas que pueden afectar los cultivos. El cambio en los patrones climáticos y la temperatura debido al cambio climático conduce a la dispersión de los patógenos de las plantas a medida que los huéspedes migran a áreas con condiciones más favorables. Esto aumenta las pérdidas de cultivos debido a las enfermedades.

Un clima cambiante puede favorecer las malezas biológicamente más diversas sobre los monocultivos en los que consisten la mayoría de las granjas. Las características de las malas hierbas, como su diversidad genética, capacidad de cruzamiento y tasas de crecimiento rápido, las colocan en una ventaja en los climas cambiantes, ya que estas características les permiten adaptarse fácilmente en comparación con la mayoría de los cultivos uniformes de las granjas y les dan una ventaja biológica.

Con el aumento de los niveles de CO ₂, los herbicidas perderán su eficacia, lo que a su vez aumentará la tolerancia de las malas hierbas a los herbicidas.

Soluciones tecnológicas a plagas y malas hierbas

Hay algunas soluciones propuestas para el problema de la expansión de las poblaciones de plagas (control de plagas). Una solución propuesta es aumentar la cantidad de pesticidas utilizados en los cultivos. Esto tiene la ventaja de ser relativamente rentable y sencillo, pero puede resultar ineficaz. Muchas plagas de insectos han desarrollado resistencia a los pesticidas. Otra solución propuesta es utilizar agentes de control biológico. Esto incluye cosas como plantar hileras de vegetación nativa entre hileras de cultivos. Esta solución es beneficiosa en su impacto ambiental general. No solo se plantan más plantas nativas, sino que los insectos plaga ya no desarrollan inmunidad a los pesticidas. Sin embargo, plantar plantas nativas adicionales requiere más espacio.

Otros impactos indirectos de las condiciones modificadas

Seguridad alimentaria, desnutrición y precios de los alimentos

Es difícil proyectar el impacto del cambio climático en la utilización (proteger los alimentos contra el deterioro, ser lo suficientemente saludables para absorber los nutrientes, etc.) y en la volatilidad de los precios de los alimentos. La mayoría de los modelos que proyectan el futuro indican que los precios se volverán más volátiles. En 2019, el IPCC afirmó que millones ya sufren inseguridad alimentaria debido al cambio climático. A partir de 2019, se estima que 831 millones de personas están desnutridas. Los impactos del cambio climático dependen en gran medida del futuro desarrollo social y económico proyectado.

Un estudio de 2019 mostró que el cambio climático ya ha aumentado el riesgo de inseguridad alimentaria en muchos países con inseguridad alimentaria.

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC en 2022 encontró que: "El cambio climático aumentará la pérdida de años de plena salud en un 10% en 2050 bajo RCP8.5 debido a la desnutrición y las deficiencias de micronutrientes (evidencia media, acuerdo alto)".

Aumento de los precios de los alimentos

Según el Informe especial sobre el cambio climático y la tierra del IPCC, los precios de los alimentos aumentarán un 80 % para 2050, lo que probablemente provocará una escasez de alimentos. La escasez de alimentos afectará a las partes más pobres del mundo mucho más que a las ricas.

En un escenario de emisiones altas (RCP6.0), se prevé que los cereales se vuelvan entre un 1 % y un 29 % más caros en 2050, según la evolución socioeconómica, lo que afectará especialmente a los consumidores de bajos ingresos. En comparación con un escenario sin cambio climático, esto pondría entre 1 y 181 millones de personas adicionales en riesgo de hambre.

Mayores costos de producción de alimentos.

Con más costos para el agricultor, a algunos ya no les resultará financieramente factible cultivar. La agricultura emplea a la mayoría de la población en la mayoría de los países de bajos ingresos y el aumento de los costos puede resultar en despidos de trabajadores o recortes salariales. Otros agricultores responderán elevando los precios de sus alimentos; un costo que se transfiere directamente al consumidor y afecta la asequibilidad de los alimentos. Algunas fincas no venden sus productos sino que alimentan a una familia o comunidad; sin esa comida, la gente no tendrá suficiente para comer. Esto da como resultado una disminución de la producción, un aumento de los precios de los alimentos y una posible hambruna en algunas partes del mundo.

Pérdida de tierras agrícolas por el aumento del nivel del mar

Un aumento en el nivel del mar resultaría en una pérdida de tierras agrícolas, en particular en áreas como el sudeste asiático. La erosión, la inmersión de las costas, la salinidad de la capa freática debido al aumento del nivel del mar, podrían afectar principalmente a la agricultura a través de la inundación de las tierras bajas.

Las áreas bajas como Bangladesh, India y Vietnam experimentarán una gran pérdida de cultivos de arroz si el nivel del mar aumenta como se espera para fines de siglo. Vietnam, por ejemplo, depende en gran medida de su extremo sur, donde se encuentra el delta del Mekong, para la siembra de arroz. Un aumento de un metro en el nivel del mar cubrirá varios kilómetros cuadrados de arrozales en Vietnam.

Más tierra cultivable debido a menos tierra congelada

El cambio climático puede aumentar la cantidad de tierra cultivable al reducir la cantidad de tierra congelada. Un estudio de 2005 informa que la temperatura en Siberia ha aumentado tres grados centígrados en promedio desde 1960 (mucho más que en el resto del mundo). Sin embargo, los informes sobre el impacto del calentamiento global en la agricultura rusa indican efectos probables contradictorios: mientras esperan una extensión hacia el norte de las tierras cultivables, también advierten sobre posibles pérdidas de productividad y un mayor riesgo de sequía.

Se espera que la región del Ártico se beneficie de mayores oportunidades para la agricultura y la silvicultura.

Menos disponibilidad de agua de riego debido al derretimiento de los glaciares

Algunas regiones dependen en gran medida de la escorrentía de agua de los glaciares que se derriten durante los meses más cálidos del verano. Por lo tanto, una continuación del retroceso observado actualmente de los glaciares eventualmente agotará el hielo glacial y reducirá o eliminará la escorrentía. Una reducción en la escorrentía afectará la capacidad de regar los cultivos y reducirá los caudales de los arroyos de verano necesarios para mantener reabastecidas las presas y los embalses.

En Asia, el calentamiento global de 1,5 °C reducirá la masa de hielo de las altas montañas de Asia entre un 29 y un 43 %, lo que afectará a las comunidades que dependen de las aguas de los glaciares y del deshielo para su sustento. En la cuenca del río Indo, estos recursos hídricos de montaña contribuyen hasta en un 60 % del riego fuera de la temporada del monzón y en un 11 % adicional de la producción agrícola total. Aproximadamente 2.400 millones de personas viven en la cuenca de drenaje de los ríos del Himalaya. Solo en la India, el río Ganges proporciona agua para beber y cultivar a más de 500 millones de personas.

Erosión y fertilidad del suelo

Se espera que las temperaturas atmosféricas más cálidas observadas en las últimas décadas conduzcan a un ciclo hidrológico más vigoroso, incluidos eventos de lluvia más extremos. Es más probable que ocurra erosión y degradación del suelo. La fertilidad del suelo también se vería afectada por el calentamiento global. El aumento de la erosión en los paisajes agrícolas debido a factores antropogénicos puede ocurrir con pérdidas de hasta el 22 % del carbono del suelo en 50 años.

El cambio climático también hará que los suelos se calienten. A su vez, esto podría hacer que el tamaño de la población de microbios del suelo aumente drásticamente entre un 40% y un 150%. Las condiciones más cálidas favorecerían el crecimiento de ciertas especies de bacterias, cambiando la composición de la comunidad bacteriana. El dióxido de carbono elevado aumentaría las tasas de crecimiento de las plantas y los microbios del suelo, ralentizando el ciclo del carbono del suelo y favoreciendo a los oligótrofos, que son de crecimiento más lento y más eficientes en recursos que los copiotrofos.

Floraciones tempranas y efectos en los períodos de crecimiento.

Como resultado del calentamiento global, los tiempos de floración se han adelantado y las floraciones tempranas pueden amenazar la supervivencia y reproducción de las plantas. La floración temprana aumenta el riesgo de daños por heladas en algunas especies de plantas y conduce a "desajustes" entre la floración de las plantas y la interacción de los polinizadores. "Alrededor del 70 % de las especies de cultivos más producidas en el mundo dependen en cierta medida de la polinización por insectos, lo que contribuye con un estimado de 153 000 millones de euros a la economía mundial y representa aproximadamente el 9 % de la producción agrícola".Además, las temperaturas más cálidas en invierno hacen que florezcan muchas plantas con flores, porque las plantas necesitan estimulación para florecer, lo que normalmente es un largo frío invernal. Y si una planta no florece, no puede reproducirse. "Pero si los inviernos siguen siendo más templados, es posible que las plantas no se enfríen lo suficiente como para darse cuenta de la diferencia cuando comiencen las temperaturas primaverales más cálidas".

La duración de los ciclos de crecimiento de los cultivos está relacionada sobre todo con la temperatura. Un aumento de la temperatura acelerará el desarrollo. En el caso de un cultivo anual, el tiempo entre la siembra y la cosecha se acortará (por ejemplo, el tiempo para cosechar maíz podría acortarse entre una y cuatro semanas). El acortamiento de dicho ciclo podría tener un efecto adverso sobre la productividad porque la senescencia ocurriría antes.

Los cambios en la fenología de los cultivos brindan evidencia importante de la respuesta al cambio climático regional reciente. La fenología es el estudio de los fenómenos naturales que se repiten periódicamente y cómo estos fenómenos se relacionan con el clima y los cambios estacionales. Se ha observado un avance significativo en la fenología para la agricultura y la silvicultura en gran parte del hemisferio norte.

Seguridad alimentaria y pérdidas

Se espera que haya más problemas de inocuidad de los alimentos y pérdidas causadas por hongos, lo que genera micotoxinas y bacterias, como la Salmonella, que aumentan con el calentamiento climático.

Impactos del ozono superficial en los cultivos

El ozono superficial es un contaminante del aire y un oxidante fuerte que reduce las funciones fisiológicas, el rendimiento y la calidad de los cultivos. Ha aumentado sustancialmente desde finales del siglo XIX. Esto se debe a las emisiones de metano que aumentan las temperaturas como gas de efecto invernadero y también aumentan las concentraciones de ozono en la superficie como precursor.

Carga financiera

Muchos de los escenarios climáticos proyectados sugieren una enorme carga financiera. Por ejemplo, la ola de calor que atravesó Europa en 2003 costó 13.000 millones de euros en pérdidas agrícolas no aseguradas. Además, durante las condiciones climáticas de El Niño, la posibilidad de que los ingresos de los agricultores australianos caigan por debajo del promedio aumentó en un 75 %, lo que tuvo un gran impacto en el PIB del país. La industria agrícola en India representa el 52% de su empleo y las praderas canadienses suministran el 51% de la agricultura canadiense; cualquier cambio en la producción de cultivos alimentarios en estas áreas podría tener efectos profundos en la economía. Esto podría afectar negativamente la asequibilidad de los alimentos y la consiguiente salud de la población.

Estimaciones agregadas globales para rendimientos de cultivos

Es probable que el cambio climático inducido por el aumento de los gases de efecto invernadero difiera entre cultivos y países. El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha producido varios informes que han evaluado la literatura científica sobre el cambio climático. En 2019, el IPCC declaró que millones ya sufren de inseguridad alimentaria debido al cambio climático y pronosticó una disminución en la producción agrícola mundial del 2% al 6% por década. Un estudio de 2021 estima que la gravedad de los impactos de la ola de calor y la sequía en la producción de cultivos se triplicó en los últimos 50 años en Europa, de pérdidas del 2,2 % durante 1964-1990 a pérdidas del 7,3 % en 1991-2015.

A partir de 2019, se han observado impactos negativos para algunos cultivos en latitudes bajas (maíz y trigo), mientras que se han observado impactos positivos del cambio climático en algunos cultivos en latitudes altas (maíz, trigo y remolacha azucarera). Usando diferentes métodos para proyectar los rendimientos futuros de los cultivos, surge una imagen consistente de disminuciones globales en el rendimiento. El maíz y la soja disminuyen con cualquier calentamiento, mientras que la producción de arroz y trigo podría alcanzar su punto máximo con 3 °C de calentamiento.

Un estudio de 2019 rastreó ~20 000 unidades políticas a nivel mundial para 10 cultivos (maíz, arroz, trigo, soja, cebada, mandioca, aceite de palma, colza, sorgo y caña de azúcar), proporcionando más detalles sobre la resolución espacial y una mayor cantidad de cultivos que previamente estudiado. Encontró que los rendimientos de los cultivos en Europa, África subsahariana y Australia habían disminuido en general debido al cambio climático (en comparación con el valor de referencia de los datos promedio de 2004-2008), aunque existen excepciones. El impacto del cambio climático global en los rendimientos de diferentes cultivos de las tendencias climáticas osciló entre -13,4 % (palma aceitera) y 3,5 % (soja). El estudio también mostró que los impactos son generalmente positivos en América Latina. Los impactos en Asia y América del Norte y Central son mixtos.

Predicciones anteriores (antes de 2014)

El Tercer Informe de Evaluación del IPCC, publicado en 2001, concluyó que los países más pobres serían los más afectados, con reducciones en el rendimiento de los cultivos en la mayoría de las regiones tropicales y subtropicales debido a la disminución de la disponibilidad de agua y la incidencia de plagas de insectos nuevos o modificados. En África y América Latina, muchos cultivos de secano están cerca de su máxima tolerancia a la temperatura, por lo que es probable que los rendimientos caigan drásticamente incluso con pequeños cambios climáticos; se proyectan caídas en la productividad agrícola de hasta un 30% durante el siglo XXI. La vida marina y la industria pesquera también se verán gravemente afectadas en algunos lugares.

Como parte del Cuarto Informe de Evaluación del IPCC en 2007, se evaluaron los posibles efectos futuros del cambio climático en la agricultura. El IPCC proyectó en 2007 que durante las primeras décadas de este siglo, un cambio climático moderado aumentaría los rendimientos agregados de la agricultura de secano entre un 5% y un 20%, pero con una importante variabilidad entre regiones. Las proyecciones en el mismo informe habían sugerido que podría haber grandes disminuciones en el hambre a nivel mundial para 2080, en comparación con el nivel (entonces actual) de 2006. Las reducciones en el hambre fueron impulsadas por el desarrollo social y económico proyectado. Las proyecciones también sugirieron cambios regionales en la distribución global del hambre.Para 2080, el África subsahariana podría superar a Asia como la región con mayor inseguridad alimentaria del mundo. Esto se debe principalmente a los cambios sociales y económicos proyectados, más que al cambio climático.

Se proyectaron grandes desafíos para los cultivos que están cerca del extremo cálido de su rango adecuado o que dependen de recursos hídricos muy utilizados. Con un nivel de confianza entre bajo y medio, concluyeron que con un aumento de la temperatura media global de aproximadamente 1 a 3 °C (para 2100, en relación con el nivel promedio de 1990–2000) habría una disminución de la productividad de algunos cereales en latitudes bajas y un aumento de la productividad en latitudes bajas. latitudes altas. En el informe, "baja confianza" significa que un hallazgo en particular tiene una probabilidad de 2 de 10 de ser correcto, según el juicio de expertos. "Confianza media" tiene una probabilidad de 5 sobre 10 de ser correcta. Durante el mismo período, con un nivel de confianza medio, se proyectó que el potencial de producción global aumentaría hasta alrededor de 3 °C y muy probablemente disminuiría por encima de los 3 °C.

En el Quinto Informe de Evaluación del IPCC de 2014, se predijo que los cambios climáticos futuros probablemente afectarían negativamente a la producción de cultivos en los países de latitudes bajas, mientras que los efectos en las latitudes del norte podrían ser positivos o negativos.

El Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. (US NRC, 2011) evaluó la literatura sobre los efectos del cambio climático en el rendimiento de los cultivos. US NRC (2011) destacó las incertidumbres en sus proyecciones de cambios en los rendimientos de los cultivos. Un metanálisis en 2014 reveló consenso en que se espera que el rendimiento disminuya en la segunda mitad del siglo, y con mayor efecto en las regiones tropicales que en las templadas. Sus estimaciones centrales de los cambios en los rendimientos de los cultivos se muestran a continuación. Los cambios reales en los rendimientos pueden estar por encima o por debajo de estas estimaciones centrales. US NRC (2011) también proporcionó una estimación del rango "probable" de cambios en los rendimientos. "Probable" significa una probabilidad superior al 67% de ser correcta, según el juicio de expertos. Los rangos probables se resumen en las descripciones de las imágenes de los dos gráficos.

Tres escenarios sin cambio climático (SRES A1, B1, B2) proyectaron entre 100 y 130 millones de personas desnutridas para el año 2080, mientras que otro escenario sin cambio climático (SRES A2) proyectó 770 millones de personas desnutridas. Según una evaluación de expertos de toda la evidencia, se pensó que estas proyecciones tenían una probabilidad de 5 en 10 de ser correctas. El mismo conjunto de escenarios socioeconómicos y de gases de efecto invernadero también se utilizó en proyecciones que incluían los efectos del cambio climático. Incluido cambio climático, tres escenarios (SRES A1, B1, B2) proyectaron entre 100 y 380 millones de desnutridos para el año 2080, mientras que otro escenario con cambio climático (SRES A2) proyectó entre 740 y 1300 millones de desnutridos. Se pensaba que estas proyecciones tenían entre 2 en 10 y 5 en 10 posibilidades de ser correctas.

Impactos en los bosques y la silvicultura

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC en 2022 encontró que: "En los últimos años, la mortalidad de los árboles siguió aumentando en muchas partes del mundo. Los grandes pulsos de mortalidad de los árboles se relacionaron constantemente con condiciones más cálidas y secas que el promedio para los bosques en todo el templado y boreal. biomas. El monitoreo a largo plazo de los bosques tropicales indica que el cambio climático ha comenzado a aumentar la mortalidad de los árboles y alterar la regeneración. También se ha observado la muerte regresiva relacionada con el clima debido a interacciones novedosas entre los ciclos de vida de los árboles y las especies de plagas.

Adaptación

Cambios en las prácticas de gestión

La adaptación en la agricultura a menudo no está impulsada por políticas, pero los agricultores toman sus propias decisiones en respuesta a la situación que enfrentan. Los cambios en las prácticas de gestión pueden ser la opción de adaptación más importante. Los cambios en la ubicación de la agricultura y el comercio internacional de productos alimenticios también pueden contribuir a los esfuerzos de adaptación.

Innovación agrícola

La innovación agrícola es esencial para abordar los problemas potenciales del cambio climático. Esto incluye una mejor gestión del suelo, tecnología de ahorro de agua, adaptación de los cultivos a los entornos, introducción de diferentes variedades de cultivos, rotación de cultivos, uso adecuado de la fertilización y apoyo a las estrategias de adaptación basadas en la comunidad. A nivel gubernamental y mundial, se deben realizar investigaciones e inversiones en productividad e infraestructura agrícolas para obtener una mejor imagen de los problemas involucrados y los mejores métodos para abordarlos. Las políticas y los programas gubernamentales deben proporcionar subsidios gubernamentales sensibles al medio ambiente, campañas educativas e incentivos económicos, así como fondos, seguros y redes de seguridad para las poblaciones vulnerables.Además, proporcionar sistemas de alerta temprana y pronósticos meteorológicos precisos en áreas pobres o remotas permitirá una mejor preparación.

Cambios institucionales

Un mero enfoque en la tecnología agrícola no será suficiente. Se está trabajando para permitir y financiar el cambio institucional y desarrollar políticas dinámicas para la adaptación al cambio climático a largo plazo en la agricultura.

Un estudio de 2013 realizado por el Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para los Trópicos Semiáridos tuvo como objetivo encontrar enfoques y técnicas basados ​​en la ciencia y en favor de los pobres que permitirían que los sistemas agrícolas de Asia hicieran frente al cambio climático, al tiempo que beneficiaban a los agricultores pobres y vulnerables. Las recomendaciones del estudio iban desde mejorar el uso de la información climática en la planificación local y fortalecer los servicios de asesoramiento agrícola basados ​​en el clima, hasta estimular la diversificación de los ingresos de los hogares rurales y proporcionar incentivos a los agricultores para que adopten medidas de conservación de los recursos naturales para mejorar la cubierta forestal, reponer las aguas subterráneas y utilizar energías renovables.

Agricultura climáticamente inteligente

La agricultura climáticamente inteligente (CSA, por sus siglas en inglés) (o agricultura resiliente al clima) es un enfoque integrado de gestión de paisajes para ayudar a adaptar los métodos agrícolas, el ganado y los cultivos a los efectos del cambio climático y, cuando sea posible, contrarrestarlo mediante la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura, al mismo tiempo teniendo en cuenta la creciente población mundial para garantizar la seguridad alimentaria. Por lo tanto, el énfasis no está simplemente en la agricultura de carbono o la agricultura sostenible, sino también en aumentar la productividad agrícola. "CSA... está en línea con la visión de la FAO para la alimentación y la agricultura sostenibles y apoya el objetivo de la FAO de hacer que la agricultura, la silvicultura y la pesca sean más productivas y sostenibles".CSA tiene tres pilares: aumentar la productividad agrícola y los ingresos; adaptarse y construir resiliencia al cambio climático; y reducir o eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura. CSA enumera diferentes acciones para contrarrestar los desafíos futuros para cultivos y plantas. Con respecto al aumento de las temperaturas y el estrés por calor, por ejemplo, la CSA recomienda la producción de variedades de cultivos tolerantes al calor, cobertura vegetal, gestión del agua, casa de sombra, árboles delimitadores y alojamiento y espacio apropiados para el ganado.Hay intentos de integrar la CSA en las políticas, los gastos y los marcos de planificación del gobierno central. Para que las políticas de CSA sean efectivas, deben poder contribuir a un crecimiento económico más amplio, los objetivos de desarrollo sostenible y la reducción de la pobreza. También deben integrarse con estrategias, acciones y programas de redes de seguridad social para la gestión del riesgo de desastres.

Ejemplos de adaptación para cultivos específicos

Adaptación de la producción de patata

La adaptación de las prácticas de cultivo de papa y las variedades de papa a las condiciones cambiantes causadas por el cambio climático podría ayudar a mantener el rendimiento de los cultivos y permitir que la papa se cultive en áreas con condiciones previstas que no son aptas para los cultivares de papa comerciales actuales. Los métodos para adaptar las papas al cambio climático incluyen cambiar las áreas de producción, mejorar el uso del agua y cultivar nuevas variedades de papa tolerantes.

Se pronostica que los rendimientos de la papa disminuirán en algunas áreas (p. ej., África subsahariana) mientras que aumentarán en otras (p. ej., el norte de Rusia), principalmente debido a cambios en los regímenes de agua y temperatura. Al mismo tiempo, se pronostica que la producción de papa será posible en áreas de gran altitud y latitud donde anteriormente habría estado limitada por daños por heladas. Se prevé que estos cambios en los rendimientos de los cultivos causen cambios en las áreas en las que los cultivos de papa se pueden producir de manera viable. En algunos países, las reducciones en los rendimientos causadas por el aumento de las temperaturas y la disminución de la disponibilidad de agua podrían evitarse en gran medida cambiando las áreas de producción de papa. Un problema potencial en el cambio de la producción de papa es la competencia por la tierra entre los cultivos de papa y otros cultivos y otros usos de la tierra.

Se toman dos enfoques principales para crear nuevas variedades de papa: técnicas de fitomejoramiento 'tradicionales' y modificación genética. Estas técnicas pueden desempeñar un papel importante en la creación de nuevos cultivares capaces de mantener los rendimientos bajo los factores de estrés inducidos por el cambio climático.

Las características que pueden ser útiles para reducir los impactos negativos del clima en la producción de papa incluyen:

• Tolerancia al estrés por calor, en particular la capacidad de mantener el crecimiento y la iniciación del tubérculo a altas temperaturas. El desarrollo de cultivares con mayor tolerancia al estrés por calor es fundamental para mantener los rendimientos en países con áreas de producción de papa cercanas a los límites de temperatura máxima de los cultivares actuales (p. ej., África subsahariana, India).
• Tolerancia a la sequía. Esto incluye una mejor eficiencia en el uso del agua (cantidad de alimentos producidos por cantidad de agua utilizada), así como papas que pueden estar expuestas a breves períodos de sequía y recuperarse y producir rendimientos aceptables. Los sistemas de raíces más profundos también podrían ser beneficiosos, ya que la mayoría de los cultivares comerciales de papa necesitan riego frecuente debido a sus raíces poco profundas.
• Crecimiento rápido/maduración temprana. Las papas que crecen más rápido podrían ayudar a adaptarse a temporadas de crecimiento más cortas en algunas áreas y también reducir la cantidad de ciclos de vida que las plagas, como la polilla de la papa, pueden completar en una sola temporada de crecimiento.
• Resistencia a enfermedades. Las papas con resistencia a plagas y enfermedades locales podrían ser útiles, especialmente para adaptarse a enfermedades que se propagan a nuevas áreas.

Adaptación de la producción de vino

Se han desarrollado sistemas para manipular las temperaturas de las vides. Estos incluyen un sistema sin cámara donde el aire se puede calentar o enfriar y luego soplar a través de los racimos de uva para obtener un diferencial de 10 grados Celsius. También se han utilizado minicámaras combinadas con tela de sombra y láminas reflectantes para manipular la temperatura y la irradiancia. También se descubrió que el uso de fundas de polietileno para cubrir cordones y bastones aumenta la temperatura máxima entre 5 y 8 grados centígrados y disminuye la temperatura mínima entre 1 y 2 grados centígrados.

Ejemplos de cultivos

Arroz

Un estudio de 2010 encontró que, como resultado del aumento de las temperaturas y la disminución de la radiación solar durante los últimos años del siglo XX, la tasa de crecimiento del rendimiento del arroz ha disminuido en muchas partes de Asia, en comparación con lo que se habría observado si la temperatura y la radiación solar No se produjeron tendencias de radiación.La tasa de crecimiento del rendimiento había caído entre un 10% y un 20% en algunos lugares. El estudio se basó en registros de 227 granjas en Tailandia, Vietnam, Nepal, India, China, Bangladesh y Pakistán. El mecanismo de esta disminución del rendimiento no estaba claro, pero podría implicar un aumento de la respiración durante las noches cálidas, que gasta energía sin poder realizar la fotosíntesis. Un análisis más detallado de los rendimientos de arroz realizado por el Instituto Internacional de Investigación del Arroz prevé una reducción del 20% en los rendimientos en Asia por grado Celsius de aumento de la temperatura. El arroz se vuelve estéril si se expone a temperaturas superiores a los 35 grados durante más de una hora durante la floración y, en consecuencia, no produce grano.

Trigo

Los impactos del cambio climático en el trigo de secano variarán según la región y las condiciones climáticas locales. Durante el período de 1981 a 2008, el calentamiento global tuvo un impacto negativo en el rendimiento del trigo, especialmente en las regiones tropicales, con disminuciones en el rendimiento global promedio de un 5,5 %.

Los estudios en Irán sobre los cambios en la temperatura y las precipitaciones son representativos de varias partes diferentes del mundo, ya que existe una amplia gama de condiciones climáticas. Van desde templado a cálido-árido a frío semiárido. Los escenarios basados ​​en un aumento de la temperatura de hasta 2,5 °C y una disminución de las precipitaciones de hasta un 25 % muestran que las pérdidas de rendimiento del grano de trigo pueden ser significativas. Las pérdidas pueden llegar al 45% en áreas templadas y más del 50% en áreas cálidas y áridas. Pero en áreas frías semiáridas, los rendimientos pueden incrementarse un poco (alrededor del 15%). Las estrategias de adaptación más prometedoras se centran en las fechas para la siembra de semillas. La siembra tardía de noviembre a enero puede tener impactos positivos significativos en los rendimientos debido a la estacionalidad de las lluvias.

En la llanura Indo-Gangética de la India, se prevé que el estrés por calor y la disponibilidad de agua tengan un impacto negativo significativo en el rendimiento del trigo. Se predice que los impactos directos del aumento de las temperaturas máximas y medias reducirán los rendimientos de trigo hasta en un 10 %. El impacto de la reducción de la disponibilidad de agua para riego es más significativo, con pérdidas de rendimiento de hasta el 35%.

Para las zonas templadas se pronostican aumentos por ejemplo en el caso del trigo de primavera en Canadá (el trigo de primavera se siembra en primavera). En Ucrania, donde las temperaturas aumentan a lo largo del año y se prevé un aumento de las precipitaciones, los rendimientos del trigo de invierno (trigo sembrado en invierno) podrían aumentar entre un 20 % y un 40 % en las regiones del norte y noroeste para 2050, en comparación con 2010.

Vides (producción de vino)

Las vides (Vitis vinifera) son muy sensibles al entorno que las rodea con una variación estacional en el rendimiento del 32,5 %. El clima es uno de los factores de control clave en la producción de uva y vino, que afecta la idoneidad de ciertas variedades de uva para una región en particular, así como el tipo y la calidad del vino producido.La composición del vino depende en gran medida del mesoclima y del microclima y esto significa que para producir vinos de alta calidad se debe mantener un equilibrio clima-suelo-variedad. La interacción clima-suelo-variedad en algunos casos se verá amenazada por los efectos del cambio climático. La identificación de los genes subyacentes a la variación fenológica de la uva puede ayudar a mantener un rendimiento consistente de variedades particulares en condiciones climáticas futuras.

De todos los factores ambientales, la temperatura parece tener el efecto más profundo en la viticultura, ya que la temperatura durante la inactividad invernal afecta la brotación para la siguiente temporada de crecimiento. La temperatura alta prolongada puede tener un impacto negativo en la calidad de las uvas y del vino ya que afecta el desarrollo de los componentes de la uva que dan color, aroma, acumulación de azúcar, pérdida de ácidos por respiración así como la presencia de otros compuestos de sabor que dan a las uvas sus rasgos distintivos. Temperaturas intermedias sostenidas y mínima variabilidad día a día durante los períodos de crecimiento y maduración son favorables. Los ciclos anuales de crecimiento de la vid comienzan en primavera con la brotación iniciada por temperaturas diurnas constantes de 10 grados centígrados.La naturaleza impredecible del cambio climático también puede traer heladas que pueden ocurrir fuera de los períodos habituales de invierno. Las heladas reducen los rendimientos y afectan la calidad de la uva debido a la reducción de la fructificación de las yemas y, por lo tanto, la producción de vid se beneficia de los períodos libres de heladas.

Los ácidos orgánicos son esenciales en la calidad del vino. Los compuestos fenólicos como los antocianos y los taninos ayudan a dar al vino su color, amargor, astringencia y capacidad antioxidante. Las investigaciones han demostrado que las vides expuestas a temperaturas constantes de alrededor de 30 grados centígrados tenían concentraciones significativamente más bajas de antocianinas en comparación con las vides expuestas a temperaturas constantes de alrededor de 20 grados centígrados. Se ha descubierto que las temperaturas cercanas o superiores a los 35 grados centígrados detienen la producción de antocianinas y degradan las antocianinas que se producen. Además, se encontró que las antocianinas se correlacionaron positivamente con temperaturas entre 16 y 22 grados centígrados desde el envero (cambio de color de las bayas) hasta la cosecha.Los taninos le dan astringencia al vino y un sabor a "sequedad en la boca" y también se unen a la antocianina para dar moléculas moleculares más estables que son importantes para dar color a largo plazo en los vinos tintos envejecidos.

Como la presencia de compuestos fenólicos en el vino se ve muy afectada por la temperatura, un aumento de las temperaturas medias afectará a su presencia en las regiones vitivinícolas y, por tanto, a la calidad de la uva.

También se anticipan patrones de precipitación alterados (tanto anuales como estacionales) con ocurrencias de lluvia que varían en cantidad y frecuencia. Es probable que los aumentos en la cantidad de lluvia causen un aumento en la erosión del suelo; mientras que la falta ocasional de lluvias, en las épocas en las que suele ocurrir, puede dar lugar a condiciones de sequía que causen estrés en las vides. La lluvia es fundamental al comienzo de la temporada de crecimiento para el desarrollo de la inflorescencia y la brotación, mientras que los períodos secos constantes son importantes para los períodos de floración y maduración.

El aumento de los niveles de CO ₂ probablemente tendrá un efecto sobre la actividad fotosintética en las vides, ya que la fotosíntesis es estimulada por un aumento en el CO ₂ y se sabe que también conduce a un aumento del área foliar y del peso seco vegetativo. También se cree que el CO _{2 atmosférico elevado da como resultado un cierre estomático parcial que indirectamente conduce a un aumento de la temperatura de las hojas.} Un aumento en la temperatura de las hojas puede alterar la relación de la ribulosa 1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa (RuBisCo) con el dióxido de carbono y el oxígeno, lo que también afectará la capacidad de fotosíntesis de las plantas. También se sabe que el dióxido de carbono atmosférico elevado disminuye la densidad estomática de algunas variedades de vid.

Variaciones de cultivo

El aumento gradual de las temperaturas conducirá a un cambio en las regiones de cultivo adecuadas. Se estima que el límite norte de la viticultura europea se desplazará hacia el norte de 10 a 30 kilómetros (6,2 a 18,6 millas) por década hasta 2020 con una duplicación de esta tasa prevista entre 2020 y 2050. Esto tiene efectos positivos y negativos, ya que abre puertas a nuevos cultivares que se están cultivando en ciertas regiones, pero una pérdida de idoneidad de otros cultivares y también puede poner en riesgo la calidad y cantidad de la producción en general.

Patatas

Se pronostica que el cambio climático tendrá efectos significativos en la producción mundial de papa. Como muchos cultivos, es probable que las papas se vean afectadas por los cambios en el dióxido de carbono atmosférico, la temperatura y la precipitación, así como por las interacciones entre estos factores. Además de afectar directamente a las papas, el cambio climático también afectará la distribución y población de muchas enfermedades y plagas de la papa. La papa es uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo. A menos que los agricultores y los cultivares de papa puedan adaptarse al nuevo entorno, el rendimiento mundial de la papa será entre un 18 y un 32 % inferior al actual.

Se predice que las plantas de papa y los rendimientos de los cultivos de papa se beneficiarán del aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. El principal beneficio del aumento del dióxido de carbono atmosférico para las papas (y otras plantas) es un aumento en sus tasas fotosintéticas que pueden aumentar sus tasas de crecimiento. También se pronostica que los rendimientos de los cultivos de papa se beneficiarán porque las papas dividen más almidón en los tubérculos comestibles bajo niveles elevados de dióxido de carbono. Los niveles más altos de dióxido de carbono atmosférico también dan como resultado que las papas tengan que abrir menos sus estomas para absorber una cantidad igual de dióxido de carbono para la fotosíntesis.lo que significa menos pérdida de agua a través de la transpiración de los estomas. Como resultado, se prevé que aumente la eficiencia en el uso del agua (la cantidad de carbono asimilado por unidad de agua perdida) de las plantas de papa.

Las papas crecen mejor en condiciones templadas. El crecimiento y el rendimiento de los tubérculos pueden verse severamente reducidos por fluctuaciones de temperatura fuera de 5-30 °C. El efecto del aumento de las temperaturas en la producción de papa en áreas específicas variará dependiendo en parte de la temperatura actual de esa área. Las temperaturas superiores a 30 °C pueden tener una variedad de efectos negativos en la papa, que incluyen:

• Retardar el crecimiento y la iniciación del tubérculo.
• Menos reparto de almidón a los tubérculos.
• Daño fisiológico a los tubérculos (por ejemplo, manchas marrones).
• Latencia de los tubérculos acortada/inexistente, lo que hace que los tubérculos broten demasiado pronto.

Estos efectos pueden reducir el rendimiento del cultivo y el número y peso de los tubérculos. Como resultado, las áreas donde las temperaturas actuales están cerca de los límites del rango de temperatura de las papas (p. ej., gran parte del África subsahariana) probablemente sufrirán grandes reducciones en los rendimientos de los cultivos de papa en el futuro. A bajas temperaturas, las patatas corren el riesgo de sufrir daños por heladas, lo que puede reducir el crecimiento y dañar gravemente los tubérculos. En áreas donde el crecimiento de la papa es actualmente limitado o imposible debido a los riesgos de daños por heladas (por ejemplo, en altitudes elevadas y en países de latitudes altas como Rusia y Canadá), el aumento de las temperaturas probablemente beneficiará a los cultivos de papa al extender la temporada de crecimiento y ampliar el potencial de cultivo de papa. tierra.

Las papas son sensibles a los déficits de agua del suelo en comparación con otros cultivos como el trigo, y necesitan riego frecuente, especialmente mientras crecen los tubérculos. Se pronostica que la reducción de las precipitaciones en muchas áreas aumentará la necesidad de irrigación de los cultivos de papa. Por ejemplo, en el Reino Unido se espera que la cantidad de tierra cultivable apta para la producción de patatas de secano disminuya en al menos un 75 %. Además de las reducciones en las precipitaciones totales, los cultivos de papa también enfrentan desafíos debido a los cambios en los patrones de precipitaciones estacionales. Por ejemplo, en Bolivia la temporada de lluvias se ha acortado en las últimas décadas, lo que ha resultado en una temporada de cultivo de papa más corta.

Cambios en plagas y enfermedades para cultivos de papa

Se pronostica que el cambio climático afectará a muchas plagas y enfermedades de la papa. Éstos incluyen:

• Plagas de insectos como la polilla de la papa y el escarabajo de la papa de Colorado, que se prevé que se extiendan a áreas que actualmente son demasiado frías para ellos.
• Pulgones que actúan como vectores de muchos virus de la patata y que también podrán propagarse con temperaturas más altas.
• Varios patógenos que causan la enfermedad de patas negras de la papa (por ejemplo, Dickeya) pueden crecer y reproducirse más rápido a temperaturas más altas y, por lo tanto, es probable que se conviertan en un problema mayor.
• Se predice que las infecciones bacterianas como Ralstonia solanacearum se beneficiarán de temperaturas más altas y podrán propagarse más fácilmente a través de inundaciones repentinas.
• El tizón tardío se beneficia de temperaturas más altas y condiciones más húmedas. Se prevé que el tizón tardío se convierta en una amenaza mayor en algunas áreas (p. ej., en Finlandia) y una amenaza menor en otras (p. ej., en el Reino Unido).

Impactos regionales

África

La agricultura es un sector particularmente importante en África, que contribuye a los medios de vida y las economías de todo el continente. En promedio, la agricultura en el África Subsahariana aporta el 15% del PIB total. La geografía de África la hace particularmente vulnerable al cambio climático, y el 70 % de la población depende de la agricultura de secano para su sustento. Las pequeñas explotaciones agrícolas representan el 80 % de las tierras cultivadas en el África subsahariana. El IPCC en 2007 proyectó que la variabilidad y el cambio climático comprometerían gravemente la productividad agrícola y el acceso a los alimentos. A esta proyección se le asignó "confianza alta". Los sistemas de cultivo, la ganadería y la pesca correrán un mayor riesgo de plagas y enfermedades como resultado del futuro cambio climático.Las plagas de cultivos ya representan aproximadamente 1/6 de las pérdidas de productividad agrícola. El cambio climático acelerará la prevalencia de plagas y enfermedades y aumentará la ocurrencia de eventos de gran impacto. Los impactos del cambio climático en la producción agrícola en África tendrán serias implicaciones para la seguridad alimentaria y los medios de vida. Entre 2014 y 2018, África tuvo los niveles más altos de inseguridad alimentaria del mundo.

En relación con los sistemas agrícolas, la fuerte dependencia de la agricultura de subsistencia de secano y la baja adopción de prácticas agrícolas climáticamente inteligentes contribuyen a los altos niveles de vulnerabilidad del sector. La situación se ve agravada por la poca confiabilidad y acceso a los datos e información climáticos para apoyar las acciones de adaptación. Es probable que las interrupciones observadas y proyectadas en los patrones de precipitación debido al cambio climático acorten las temporadas de crecimiento y afecten el rendimiento de los cultivos en muchas partes de África. Además, el sector agrícola en África está dominado por pequeños agricultores con acceso limitado a la tecnología y los recursos para adaptarse.La variabilidad y el cambio climático han sido y siguen siendo la principal fuente de fluctuaciones en la producción mundial de alimentos en los países en desarrollo, donde la producción depende en gran medida de la lluvia. El sector agrícola es sensible a la variabilidad climática, especialmente a la variabilidad interanual de las precipitaciones, los patrones de temperatura y los fenómenos meteorológicos extremos (sequías e inundaciones). Se prevé que estos eventos climáticos aumenten en el futuro y se espera que tengan consecuencias significativas para el sector agrícola. Esto tendría una influencia negativa en los precios de los alimentos, la seguridad alimentaria y las decisiones sobre el uso de la tierra. Los rendimientos de la agricultura de secano en algunos países africanos podrían reducirse hasta en un 50 % para 2020.Para prevenir el futuro impacto destructivo de la variabilidad climática en la producción de alimentos, es fundamental ajustar o sugerir posibles políticas para hacer frente a la mayor variabilidad climática. Los países africanos necesitan construir un marco legal nacional para administrar los recursos alimentarios de acuerdo con la variabilidad climática anticipada. Sin embargo, antes de diseñar una política para hacer frente a los impactos de la variabilidad climática, especialmente en el sector agrícola, es fundamental tener una comprensión clara de cómo la variabilidad climática afecta a los diferentes cultivos alimentarios. Esto es particularmente relevante en 2020 debido a la grave invasión de langostas que afecta negativamente a la agricultura en África oriental. La invasión se atribuyó en parte al cambio climático: la temperatura más cálida y las lluvias más intensas provocaron un aumento anormal en el número de langostas.

Asia

En el este y sudeste de Asia, el IPCC proyectó en 2007 que el rendimiento de los cultivos podría aumentar hasta un 20 % a mediados del siglo XXI. En Asia Central y del Sur, las proyecciones sugirieron que los rendimientos podrían disminuir hasta en un 30% durante el mismo período de tiempo. A estas proyecciones se les asignó "confianza media". En conjunto, se proyectó que el riesgo de hambre seguiría siendo muy alto en varios países en desarrollo.

Debido al cambio climático, la producción ganadera disminuirá en Bangladesh por enfermedades, escasez de forraje, estrés por calor y estrategias de reproducción.

Australia y Nueva Zelanda

Sin una mayor adaptación al cambio climático, los impactos proyectados probablemente serían sustanciales. Para 2030, se proyectó que la producción agrícola y forestal disminuiría en gran parte del sur y este de Australia, y en partes del este de Nueva Zelanda. En Nueva Zelanda, los beneficios iniciales se proyectaron cerca de los principales ríos y en las áreas occidental y meridional.

Europa

El IPCC predijo en 2007 con gran confianza que en el sur de Europa el cambio climático reduciría la productividad de los cultivos.En Europa central y oriental, se esperaba que la productividad forestal disminuyera. En el norte de Europa, se proyectó que el efecto inicial del cambio climático aumentaría el rendimiento de los cultivos. El informe de la Agencia Europea de Medio Ambiente de 2019 "Adaptación al cambio climático en el sector agrícola en Europa" volvió a confirmarlo. Según este informe de 2019, las proyecciones indican que los rendimientos de los cultivos de secano como el trigo, el maíz y la remolacha azucarera disminuirían en el sur de Europa hasta en un 50 % para 2050 (en un escenario de emisiones de gama alta). Esto podría resultar en una disminución sustancial de los ingresos agrícolas para esa fecha. También se prevé que el valor de las tierras agrícolas disminuya en partes del sur de Europa en más del 80 % para 2100, lo que podría resultar en el abandono de las tierras. También se dice que los patrones comerciales se ven afectados, lo que a su vez afecta los ingresos agrícolas. También,

America latina

Los principales productos agrícolas de América Latina incluyen ganado y granos; como el maíz, el trigo, la soja y el arroz. Se prevé que el aumento de las temperaturas y los ciclos hidrológicos alterados se traduzcan en temporadas de crecimiento más cortas, una producción de biomasa reducida en general y un menor rendimiento de los cereales. Solo Brasil, México y Argentina aportan entre el 70 y el 90 % de la producción agrícola total de América Latina. En estas y otras regiones secas, se espera que disminuya la producción de maíz. Un estudio que resume una serie de estudios de impacto del cambio climático en la agricultura en América Latina indicó que se espera que el trigo disminuya en Brasil, Argentina y Uruguay.Es probable que se reduzca la ganadería, que es el principal producto agrícola en partes de Argentina, Uruguay, el sur de Brasil, Venezuela y Colombia. Es probable que exista una variabilidad en el grado de disminución de la producción entre las diferentes regiones de América Latina. Por ejemplo, un estudio de 2003 que estimó la producción futura de maíz en América Latina predijo que para 2055 el maíz en el este de Brasil tendrá cambios moderados, mientras que se espera que Venezuela tenga disminuciones drásticas.

El aumento de la variabilidad de las precipitaciones ha sido una de las consecuencias más devastadoras del cambio climático en Centroamérica y México. De 2009 a 2019, la región experimentó años de fuertes lluvias entre años de precipitaciones por debajo del promedio. Las lluvias de primavera de mayo y junio han sido especialmente erráticas, lo que plantea problemas a los agricultores que plantan sus cultivos de maíz al comienzo de las lluvias de primavera. La mayoría de los agricultores de subsistencia de la región no tienen riego y, por lo tanto, dependen de las lluvias para que crezcan sus cultivos. En México, solo el 21% de las fincas son irrigadas, dejando el 79% restante dependiente de las lluvias.

Las posibles estrategias de adaptación sugeridas para mitigar los impactos del calentamiento global en la agricultura en América Latina incluyen el uso de tecnologías de fitomejoramiento y la instalación de infraestructura de riego.

América del norte

Las sequías son cada vez más frecuentes e intensas en el oeste árido y semiárido de América del Norte a medida que aumentan las temperaturas, adelantando el momento y la magnitud de las inundaciones de deshielo de la nieve en primavera y reduciendo el volumen del caudal del río en el verano. Los efectos directos del cambio climático incluyen un aumento del estrés por calor y agua, fenología alterada de los cultivos e interacciones simbióticas interrumpidas. Estos efectos pueden verse exacerbados por los cambios climáticos en el flujo de los ríos, y es probable que los efectos combinados reduzcan la abundancia de árboles nativos a favor de competidores herbáceos no nativos y tolerantes a la sequía, reduzcan la calidad del hábitat para muchos animales nativos y reduzcan la cantidad de basura. descomposición y ciclo de nutrientes. Los efectos del cambio climático sobre la demanda humana de agua y el riego pueden intensificar estos efectos.

Contribuciones de la agricultura al cambio climático

La agricultura contribuye al cambio climático a través de las emisiones de gases de efecto invernadero y mediante la conversión de tierras no agrícolas, como los bosques, en tierras agrícolas. En 2019, el IPCC informó que entre el 13% y el 21% de los gases de efecto invernadero antropogénicos provenían específicamente del Sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU). Las emisiones de la agricultura de óxido nitroso, metano y dióxido de carbono representan hasta la mitad de los gases de efecto invernadero producidos por la industria alimentaria en general, o el 80% de las emisiones agrícolas. La cría de animales es una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero.