This presentation shows examples of modelling techniques that can be applied to model and assess the potential impact of climate change on the distributions wild species and performance of crops in the Amazon.
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
Modelación de cultivos y especies silvestres
1. Estimación del impacto de cambio
climático en cultivos y especies
silvestres clave
Nora P. Castañeda-Álvarez
“Sustainable development options and land-use based alternatives to: enhance
climate change mitigation and adaptation capacities in the Colombian and Peruvian
Amazon, while enhancing ecosystem services and local livelihoods”
3. Cambio climático, agricultura y
especies silvestres
IPCC – AR5 (2015)
Cultivos:
Impacto negativo en la producción local en zonas
tropicales y templadas (medium confidence)
Especies silvestres:
– No extinctions linked to climate change yet
– One exception: Harlequin frog from Monteverde
affected by fungus: Batrachochytrium dendrobatidis
(Pounds et al., 2006)
4. Climate change and biodiversity
• Proportion of species losing ≥ 50% of its range in 2080, plants
one of the most affected
doi: 10.1038/nclimate1887
5. Datos
• Datos ambientales (estaciones climáticas /
bases de datos globales)
– Worldclim
– Bioclim
– Suelos (ISRIC, IGAC)
• Proyecciones climáticas futuras
– GCM
– Proyecciones provistas por PIK
6. Estaciones x
variable:
• 47,554
precipitación
• 24,542
tmean
• 14,835
tmax y tmin
Fuentes:
•GHCN
•FAOCLIM
•WMO
•CIAT
•R-Hydronet
•Redes nacionales
Bioclim
Annual mean temperature (oC)
Annual precipitation (mm)
12. Datos requeridos
Especies silvestres
Datos de occurrencia
Cultivos
~ estrategia de modelación
Condiciones óptimas,
marginales, no-óptimas
(temp y prec)
Fisiología del cultivo
Manejo del cultivo
13. Estrategias de modelación
La modelación de nicho permite conocer las áreas
ambientalmente
Determinante: calidad de información de
occurrencia (determinación botánica y
georreferenciación). Interacción con expertos
(botánicos, herpetólogos, ornitólogos,
entomólogos…)
• Especies silvestres (plantas, otros):
– Modelación de nicho (GARP, Maxent)
14. Estrategias de modelación
La modelación de cultivos permite estimar el
impacto de cambio climático en productividad y en
la extensión de las áreas ambientalmente aptas
para un cultivo en particular.
• Especies cultivables (~ información disponible):
– DSSAT (suelos, clima durante época del cultivo)
– GLAM (cultivos anuales)
– Ecocrop (información límites ambientales)
– Maxent
– Otros…
complejidad
18. Potential impacts in climatic suitable
areas
Solanum colombianum (potato CWR)
Potential losses
Potential gains
No changes
expected
Especie silvestre
modelada con
Maxent
19. Posible impacto de CC en áreas
climáticamente aptas para yuca
Tomado de:
DOI: 10.1007/s12042-012-9096-7
Cultivo modelado con Ecocrop
20. Impacto en rendimiento en trigo
(GLAM)
Tomado de:
DOI: 10.1088/1748-9326/8/3/034016
Cultivo modelado
con GLAM
21. Proyecto BMU
• Selección de estrategias de modelación según disponibilidad
de información
• Trabajo con expertos (selección de drivers ambientales,
parámetros climáticos que afectan el desarrrollo del cultivo)
• Estimar incertidumbres en la modelación
Tomado de:
DOI: 10.1016/j.tree.2006.09.010
Notas del editor
Proportion of species losing => 50% of its range in 2080, under different dispersion and mitigation scenarios
Red: baseline (no mitigation)
Blue: mitigation scenario reaching peak of emissions in 2016
Green: mitigation scenario reaching peak of emissions in 2030
Superficies mensuales para prec, tmean, tmin y tmax.
Compilación de registros nivel, local, regional, nacional.
Interpolación 1km usando Latitud, longitud, elevación como variables independientes
Calidad.. Depende de ρ y topografía
GHCN (Global Historical Climatology Network),
FAOCLIM,
WMO Climatological Normal (CLINO)
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, )
R-Hydronet
Stabilization scenario: before 2100 emissions are reduced and stabilizedRCP 8.5: High concentration levels of greenhouse gases (GHG). Similar median Temp as SRES A1F1 (fossil fuel intensive!)
RCP 6: Stabilization scenario. Similar median Temp as SRES B2 (local solutions to economic, social and environmental stability)
RCP 4.5: Stabilization scenario. Similar median Temp as SRES B1 (environmental friendly, global solutions
RCP 2.6: peak and decline scenario. Substantial reduction of GHG emissions
Tomado de Ramírez-Villegas et al. “Cambio climatico y agricultura en Colombia”
Tomado de Ramírez-Villegas et al. “Cambio climatico y agricultura en Colombia”