Presentacion de Ciat Dapa en la Feria Agronova 2014, organizado por Corpoica. La incertitumbre que enfrentamos en la modelacion con datos de cambio climatico en la agricultura, planes locales de adaptacion participativo, oportunidades de mitigacion en la region.

1. Anton Eitzinger
A.Eitzinger@cgiar.org
Andy Jarvis, Glenn Hyman, Julian Ramirez, Carlos Navarro
Como enfrentar el cambio climático en la región
de la Orinoquia colombiana

3. CCAFS: the partnership! The largest global
coalition of scientists working on
developing-country agriculture and climate
change

4. Los retos del siglo 21
• Producir 60-70 % más alimentos para
población creciente
• Manejar las implicaciones negativas del
cambio en el clima
• Reducir las emisiones para reducir los
niveles de cambio en el clima

5. Impactos históricos en seguridad alimentaria
Cambios observados en temperatura de
semestre de cultivo para regiones que
cultivan trigo (1980-2008)
Lobell et al (2011)
% cambio en
rendimiento para trigo

6. El sistema del clima
Observar el clima modelar el clima

7. Un modelo … para una balance energética
Muy sencillo
IN=OUT
Con reflexión
Con efectos de gases
de invernadero
~ 5 °C ~ -18 °C ~ 30 °C
… el sistema es todavía mas complejo El sistema (real) completo

8. Modelar el sistema de clima de la tierra
Observar el clima modelar el clima

9. Volviendo al tema de la incertidumbre…
• Depender de un solo GCM es peligroso.
• Se deben tomar decisiones dentro de un contexto de
incertidumbre.

10. Y qué es lo que dicen los modelos??
Bccr Bcm 2.0 Cccma Cgcm 3.1 T47 Cnrm Cm3 Csiro Mk3.0 Csiro Mk 3.5
Gfdl Cm2.0 Gfdl Cm 2.1 Giss Model Er Ingv Echam4 Inm Cm3.0
Ipsl Cm4 Miroc3 2 Medres Miub Echo G Mpi Echam5 Mri Cgcm 2.3.2a
Ncar Ccsm 3.0 Ncar Pcm1 Ukmo Hadcm3 Ukmo Hadgem1 SRES A2 2030s Prec

11. Bccr Bcm 2.0 Cccma Cgcm 3.1 T47 Cnrm Cm3 Csiro Mk3.0 Csiro Mk 3.5
Gfdl Cm2.0 Gfdl Cm 2.1 Giss Model Er Ingv Echam4 Inm Cm3.0
Ipsl Cm4 Miroc3 2 Medres Miub Echo G Mpi Echam5 Mri Cgcm 2.3.2a
Ncar Ccsm 3.0 Ncar Pcm1 Ukmo Hadcm3 Ukmo Hadgem1
SRES A2 2030s Tmean

12. La famosa “cascada de incertidumbre”
Hawkins (2014)

13. • Agricultura demanda:
– Múltiples variables
– Muy alta resolución
espacial (1 km, 90m??).
– Alta resolución temporal
(i.e. mensual, diaria).
– Alta certidumbre.
• Tanto para presente como
para futuro.

14. Modelos climáticos – que hacemos en CIAT
• Downscaling estadístico (bajar la escala)
• Aún el GCM más preciso es
demasiado grueso (100km)
• Aumentar resolución, uniformizar…
proveer datos de alta resolución,
contextualizados
• Diversos métodos desde interpolación
directa hasta redes neuronales, y
RCMs
– DELTA (empírico-estadístico)
– DELTA-VAR (empírico-estadístico)
– DELTA-STATION (empírico-estadístico)
– RCMs (dinámico)

15. • Registros desactualizados de la última década.
• Limitadas variables independientes (TRMM).
• Poco detalle en algunas zonas de los llanos
colombianos (ρ).
mm/year
012,255 50¯75 100
Km
°C

16. • Inclusión de nuevas estaciones IDEAM,
actualización de otras.
• Generación de superficies climáticas
interpoladas usando ANUSPLIN-SPLINA
• Validación cruzada con 25 iteraciones.
• Análisis de incertidumbre.
• Generación de las superficies.

17. WorldClim WorldClim reinterpolación
°C
3,8 - 23
25,1 - 25,4
25,5 - 25,6
25,7 - 25,7
23,1 - 25
25,8 - 25,9
26,2 - 26,3
26,4 - 26,5
26,6 - 26,8
26 - 26,1
¯
0 12,525 50 75 100
Km
Temperatura Media Anual
CV
RSQ

18. WorldClim WorldClim reinterpolación
mm/year
1.220 - 2.305
2.306 - 2.482
2.483 - 2.571
2.572 - 2.637
2.638 - 2.682
2.683 - 2.726
2.727 - 2.770
2.771 - 2.859
2.860 - 3.147
3.148 - 6.867
¯
0 12,525 50 75 100
Km
Precipitación total acumulada
CV
RSQ

19. Region Departamento
Cambio en
Precipitacion
Cambio en
Temperatura
media
Cambio en
estacionalidad de
precipitacion
Cambio en
meses
consecutivos
secos
Incertidumbre
entre modelos
(StDev prec)
Amazonas Amazonas 12 2.9 1.4 0 135
Amazonas Caqueta 138 2.7 -1.3 0 193
Amazonas Guania 55 2.9 -3.2 0 271
Amazonas Guaviare 72 2.8 -2.9 -1 209
Amazonas Putumayo 117 2.6 0.6 0 170
Andina Antioquia 18 2.1 1.3 0 129
Andina Boyaca 50 2.7 -3.9 -1 144
Andina Cundinamarca 152 2.6 -2.6 0 170
Andina Huila 51 2.4 1.0 0 144
Andina Norte de santander 73 2.8 -0.4 0 216
Andina Santander 51 2.7 -2.4 0 158
Andina Tolima 86 2.4 -3.1 0 148
Caribe Atlantico -74 2.2 -2.9 2 135
Caribe Bolivar 90 2.5 -1.8 0 242
Caribe Cesar -119 2.6 -1.3 0 160
Caribe Cordoba -11 2.3 -3.8 0 160
Caribe Guajira -69 2.2 -1.8 0 86
Caribe Magdalena -158 2.4 -1.8 0 153
Caribe Sucre 10 2.4 -4.1 -1 207
Eje Cafetero Caldas 252 2.4 -4.2 -1 174
Eje Cafetero Quindio 153 2.3 -4.1 -1 145
Eje Cafetero Risaralda 158 2.4 -3.5 -1 141
Llanos Arauca -13 2.9 -6.4 -1 188
Llanos Casanare 163 2.8 -5.7 -1 229
Llanos Meta 10 2.7 -5.4 -1 180
Llanos Vaupes 46 2.8 -1.4 0 192
Llanos Vichada 59 2.6 -2.6 0 152
Pacifico Choco -157 2.2 -1.2 0 148
Sur Occidente Cauca 172 2.3 -1.6 0 168
Sur Occidente Narino 155 2.2 -1.4 0 126
Sur Occidente Valle del Cauca 275 2.3 -5.1 -1 166

20. Impactos en Colombia: cambio (%) en
aptitud de cultivos a nivel Nacional
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
Cambio adaptabilidad (%) 2050-A2
Cambio adaptabilidad (%) 2050-A2

21. Conclusiones (para Colombia)
• Cultivos permanentes (66.4% del PIB agropecuario de
2007) seriamente afectados: y son cultivos de
inversiones de largo plazo
• Tema de seguridad alimentaria, y pobreza: muchas de
los cultivos afectados son de agicultores pequeños (50-
60%)
• Establecimiento de red de cooperación para entender
impactos, desarrollo de estrategias de adaptación y
monitoreo de implementación
• Empoderamiento de sub-sectores para investigación y
desarollo con enfoque de adaptación
• Mejor apoyo de Secretarías de agrigultura y de
agencias municipales

22. Punto de entrada
Adaptación o Mitigación?

23. Junto con las comunidades
Adaptación
Construir
Planes locales
de adaptación
Tenemos una
“Alta vulnerabilidad”
a los riesgos climáticos
Queremos una
“Alta Resiliencia”
a riesgos climáticos
Resiliencia: Capacidad de los seres humanos para sobreponerse a situaciones adversas

24. Vías Resilientes al Clima
(Climate-resilient-Pathways)
• Decisiones de adaptación y
mitigación a corto plazo
van a afectar los riesgos
climáticos durante este
siglo
• Demorar en acciones de
mitigación puede reducir
las opciones para las VRC’s

25. Climate-resilient-Pathways
1
• Vulnerabilidad actual
• Percepciones (riesgos
y capacidad adaptiva)
• Criterios para la
toma de decisión
• Priorización
participativa de
medidas de adaptación
• Análisis de beneficios y
tradeoffs
• Implementación
• Evaluación y
monitoreo
• Escalamiento
espacial
Vías
resilientes
al clima
2 3

26. Principios de la adaptación
• Adaptación es especifico por sitio
• Primer paso es reducir la vulnerabilidad a la variabilidad climática actual
• Planificación y implementación son contingentes a valores de la sociedad,
http://ipcc-wg2.gov/AR5/
objetivos y percepción de riesgos
• Apoyo en la toma de decisiones es sensible al contexto y a los procesos de
la decisión
• Limitaciones pueden impedir la implementación de la adaptación
• Maladaptación por falta de planificación puede aumentar la
vulnerabilidad
• Existen co-beneficios, sinergias, tradeoffs entre adaptación y mitigación,
diferentes feedbacks de adaptaciones y entre regiones

27. Cuando hay que adaptarse?
proactivo
Respuesta inmediatamente Vías resilientes al clima
reactivo
predictivo
• Respuesta al cambio
climático
• Recuperando después de
un evento climático
• Reducir la
vulnerabilidad
• Aumentar la
resiliencia a
los riesgos
• Preparse a los
cambios
futuros
• Toma de
decisiones a
largo plazo
Adaptación

28. Hacia la agricultura sostenible
adaptada al clima: Juntando todo
Resiliencia
Tecnologías
aptos
Tecnologías
aptos
+
Manejo sitio
especifico
Tecnologías
aptos
+
Manejo sitio
especifico
+
Pronósticos
agroclimáticos
Tecnologías
aptos
+
Manejo sitio
especifico
+
Pronósticos
agroclimáticos
+
Políticas
facilitadores de
adaptación y
mitigación
Agricultura
Simple
Producción sostenible adaptada al clima

29. Vulnerability analysis
Research at CIAT
Crop impact as
Exposure
Land availability &
Availability restrictions
Farmers perception
of climate change,
Historical climate
and gender
Sensitivity
Adaptive
Capacity
Vulnerability analysis
IPCC Global Climate
Model (GCM)
outputs
19 selected crops
(food basket)
Statistical
downscaling
Calibrate ECOCROP
parameters
Model Ecocrop
climate-suitability
Geo-db analysis
Participatory
workshops (PRA)
Semi-structured
interviews
Literature review
Define
climate-indicators
on livelihood assets
land use, protection,
road access
Eitzinger A, Läderach P, Bunn C, et al. (2012) Implications of a changing climate on food security and smallholders’
livelihoods in Bogotá, Colombia. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change.doi: 10.1007/s11027-012-9432-0

30. Análisis Hotspots
Research at CIAT
1. Adaptation-Spots
Áreas donde el sistema de producción puede adaptarse
Enfoque a la adaptación del sistema de producción
2. Hot-Spots
Áreas donde el cultivo no mas es una buena opción en el futuro
Enfoque en la diversificación de los medios de vida
3. Pressure-Spots
Áreas nuevas donde el cultivo podría desarrollarse
Migración de la agricultura – Riesgo de deforestación!
Eitzinger A; Läderach P; Sonder K; Schmidt A; Sain G; Beebe S; Rodríguez B; Fisher M; Hicks P; Navarrete-Frías C; Nowak A.
2012. Tortillas on the Roaster: Central America’s Maize–Bean Systems and the Changing Climate. CIAT Policy Brief No. 6.
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 6 p.

31. Research outputs: examples Identificación de hot-spots de impacto (IHS)
Hot Spots
Adaptation Spots
Pressure Spots
Usando una versión
robusta del root mean
square para escalar los
datos y identificar hot
spots como outlier
positivos y negativos
(68% and 95%)
Eitzinger A; Läderach P; Sonder K; Schmidt A; Sain G; Beebe S; Rodríguez B; Fisher M; Hicks P; Navarrete-Frías C; Nowak A.
2012. Tortillas on the Roaster: Central America’s Maize–Bean Systems and the Changing Climate. CIAT Policy Brief No. 6.
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 6 p.

32. Planes locales de adaptación participativos
Citizen Science - crowdsourcing

33. 4. Farmers
test and
report back
by mobile
phone
2. Each farmer gets a
different combination of
varieties
3. Environmental
data (GPS, sensors)
to assess
adaptation
1. A broad set of
varieties is
evaluated
6. Detect
demand for
new
varieties
and traits
5. Farmers receive tailored
variety recommendations and
can order seeds

34. Marco TIC soportando la implementación de practicas sostenibles
y ajustados al clima (CSA – climate smart agriculture) donor
Experts
5Q monitoring
(project implementer)
• Register farmer from
village on OFID app
• Doing the 5Q baseline
Technicians
Demonstration plot activities
• Invite farmers to demonstrations
• Meet regularly on demonstration plot
with farmer
• Geocode site
• Document progress (take pictures,
write activities)
• Post questions on forum
Demo plot
implementer
• Track activities
• Respond questions
• advices
survey
5Q survey
Post questions
Post answers
Demo plot
implementer • final report of outcomes from demo plot
• Evaluation by experts
Experts
Invite farmers
local institutional support
On-the-ground monitoring
Participatory M&E
Feedback loops
5Q survey
5Q survey
5Q survey
5Q feedback

35. Adaptación colectiva, top down … or bottom up?
Responsables de
políticas
Cientificos
Productor campesino
Técnicos locales
Instituciones y gremios
Sector privado
Alianza de aprendizaje
Colectividad
espacial de
productores
Organizaciones y cooperaciones

36. Opciones de mitigación

38. Orinoquia Colombiana es
una zona de bajo carbono
• Oportunidad
para mitigación?
• Convirtiendo
pasturas
degradados en
sistemas
silvopastoriles?
• Mejoramiento de
pasturas?

40. Fuente: Agronet con base en las Evaluaciones Agropecuarias - Ministerio de Agricultura y
Desarrollo Rural

42. Recuperación de
corredores ribereños
Piedemonte llanero
Estado inicial: Julio 17, 2007
Agosto 15, 2008
13 meses
Octubre 22, 2008
15 meses

43. 3. Improved pastures
La actividad ganadera en pasturas degradadas resulta
una reducción en la eficiencia de producción, pérdida
de biodiversidad y aumento en la emisión de GEI. El
mejoramiento de pasturas presenta una opción
atractiva a nivel económico y ambiental.
• Mejoramiento de pasturas en los
departamentos:
– Arauca (11.228 has)
– Casanare (21.521 has)
– Meta (18.738 has)
• Intervención:51.487 hectáreas

44. 4. Silvopastoral systems (SSPi)
Los sistemas silvopastoriles constituyen una opción
atractiva para la reconversión de modelos de
ganadería extensiva al aumentar la carga animal por
hectárea, capturar carbono por medio de la
plantación de árboles y un mejoramiento de la
alimentación de animal reduciendo la emisión de
metano.
• Se plantea la reconversión a sistemas silvopastoriles en
los departamentos:
– Atlántico
– Córdoba
– Sucre
– Antioquia: Bajo cauca, Nordeste, Urabá, Oriente
• Intervención: 521.839 hectáreas

45. http://dapa.ciat.cgiar.org/
http://www.slideshare.net/ciatdapa
Anton Eitzinger
A.Eitzinger@cgiar.org
Andy Jarvis, Glenn Hyman, Julian Ramirez, Carlos Navarro
Como enfrentar el cambio climático en la región
de la Orinoquia colombiana