GRUPO CONSULTOR DE EXPERTOS EN COMUNICACIONES NACIONALES DE LOS PAÍSES NO INCLUIDOS EN EL ANEXO I DE LA CONVENCIÓN (GCE)

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1 GRUPO CONSULTOR DE EXPERTOS EN COMUNICACIONES NACIONALES DE LOS PAÍSES NO INCLUIDOS EN EL ANEXO I DE LA CONVENCIÓN (GCE) Manual sobre Evaluaciones de Vulnerabilidad y Adaptación

2 Contenido Lista de Figuras... vii Lista de Tablas... ix Lista de Acrónimos y Abreviaturas... xi Capitulo 1 Introducción Anexo: Sección IV.B. de la Guia para la Preparacion de Comunicaciones Nacionales para paises no incluidos en el Anexo I de la Convencion contenida en la Decision 17/CP Capitulo 2 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación Sintesis General Selección de un marco Tipos de marcos Marcos de Impactos Los siete pasos del IPCC Country Studies Program de los Estados Unidos El Manual del UNEP Marcos de Adaptacion El APF de la UNDP La Guia NAPA UKCIP Marcos Locales y de Vulnerabilidad Eleccion de un Marco Un Programa Relacionado: AIACC Capitulo 3 Escenarios Socioeconomicos de Linea de Base Sintesis General Pasos Recomendados para el Desarrollo y la Aplicación de Escenarios de Linea de Base Paso 1: Analizar la vulnerabilidad de condiciones socioeconómicas y naturales actuales al cambio climatico futuro Paso 2: Identificar por lo menos un indicador clave para cada sector a ser evaluado Paso 3: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para los proximos 25 años, aproximadamente Paso 4: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para Página iii

3 los proximos 50 a 100 años Página iv

4 3.3 Fuentes de Datos Anexo I: Aumentos Proyectados en la Productividad Regional por el Escenario de SRES Anexo II: Un Breve Ejemplo: Pasos para Desarrollar Escenarios Socioeconomicos para la Agricultura Adjunto III: Escenarios SRES Argumentos (Storylines) Capitulo 4 Esenarios de Cambio Climatico Que son los Esenarios de Cambio Climatico? Por que se utilizan Esenarios de Cambio Climatico? Cambio Climatico Regional Datos Climaticos Observados Tipos de Esenarios de Cambio Climatico Esenarios de Cambio Climatico Arbitrarios Esenarios de Cambio Climatico Analogos Esenarios basados en modelos climaticos Simplificacion desde GCMs Productos de GCM combinados con observaciones historicas Simplificacion estadistica Modelos Climaticos Regionales Breve revision de opciones Seleccion de Esenarios de Cambio Climatico Esenarios para el Aumento del Nivel del Mar Referencias Auxiliares Capitulo 5 Recursos Costeros Sintesis General Efectos del aumento en el nivel del mar Escenarios del nivel del mar Litoral co-evolutivo Adaptacion Métodos para Evaluar los Efectos del Aumento del Nivel del Mar Evaluación de screening Evaluación de Vulnerabilidad Evaluación de Planificación Modelos de evaluación integrada de zonas costeras Datos Capitulo 6 Recursos Hídricos Síntesis general: Implicancias Hidrológicas del Cambio Climático sobre los Recursos Hídricos Cambios en la Precipitación Cambios en la frecuencia e intensidad de la precipitación Página v

5 6.1.3 Cambios en el promedio anual de escurrimiento superficial Impactos hidrológicos en zonas costeras Cambios en la calidad del agua Almacenamiento y manejo del agua Cambios en el agua subterránea Cambios el la demanda de agua Cambios regionales Información sobre el Cambio Climático para el Manejo de Recursos Hídricos Adaptación al cambio climático en el sector de recursos hídricos El método del Manejo Integrado de Recursos Hídricos Modelos IWRM Utilización del IWRM para evaluaciones de adaptación Datos Capitulo 7 Agricultura Síntesis General Contexto de las Comunicaciones Nacionales Efectos de la variabilidad climática actual Factores conductores de la respuesta agrícola al cambio climático Estudios previos Métodos y Herramientas Consideraciones generales Limitaciones y fuentes de incertidumbre Combinando esenarios de cambio climático con herramientas y modelos agrícolas Índices Agroclimáticos y GIS Modelos estadísticos y funciones de rendimiento Modelos de cultivos basados en el proceso Calibración y validación de los modelos de cultivo Herramientas económicas Información sobre Juegos de Datos Evaluaciones Integradas Adaptación Las opciones para la adaptación agrícola Adaptación de áreas vulnerables Capitulo 8 Salud Humana Síntesis General Métodos y Herramientas Evaluación de riesgo comparativa Modelos de específicos de enfermedes Evaluación cualitativa Identificación de Opciones de Adaptación Actuales y Futuras para la Reducción de la Carga de Enfermedades Página vi

6 Capitulo 9 Integración Integración trans-sectorial Integración trans-sectorial cualitativa Integración trans-sectorial cuantitativo Integración multisectorial Conclusiones Capitulo 10 Comunicación Presentación de Métodos Presentación de los Resultados de Vulnerabilidad Presentación de los Resultados de Adaptación Analisis de Screening Evaluación de criterio múltiple Análisis costo-efectividad Análisis de beneficio-costo Conclusiones Capitulo 11 Bibliografia Página vii

7 Figuras 2.1 Atributos de enfoques top-down y bottom-up para evaluar vulnerabilidad y adaptación Principales elementos de los marcos de impactos Organigrama del proceso del NAPA Pasos para el desarrollo de esenarios de cambio climático El clima, los movimientos terrestres y los efectos gravitacionales de la rotación de la Tierra controlan el nivel del mar global, pero se combinan con los cambios locales para producir un cambio en el nivel del mar con relación al nivel local de la tierra Regiones vulnerables asumiendo un aumento del nivel del mar de 45 cm para el Enfoques top-down vs. bottom-up para la evaluación del cambio climático La interfase entre cuencas naturales y sistemas de manejo Porcentaje de cambio en los rendimientos promedios para el escenario de cambio climático HadCM Relacionamientos entre cambio climatico, provision de agua, y agricultura Integración de recursos hídricos y agricultura utilizando WEAP, CERES y CROPWAT Modelo de proyecciones de temperaturas mensuales promedios de Gambia hasta Ejemplo de un método para comunicar el riesgo relativo del cambio climático (para la región Atlántico central de los EE.UU.)

8 Tablas 3.1 Fuentes de datos seleccionados para desarrollar esenarios de línea de base y socioeconómicos, datos socioeconómicos, e indicadores Estado de los conocimientos sobre el cambio climático regional Ventajas y desventajas de las opciones de esenarios de cambio climatico Algunos cambios climáticos y factores relacionados relevantes a las costas y sus efectos biogeofísicos Principales efectos biofísicos del aumento relativo del nivel del mar, incluyendo los factores interactivos relevantes Niveles de evaluación del aumento del nivel del mar Matriz de evaluación de exploración de impactos Evaluación de los diferentes métodos de evaluaciones de vulnerabilidad Cambio climático y factores relacionados relevantes a la producción agrícola y a la seguridad alimentaria Caracterización de impactos agronómicos, capacidad adaptativa y resultados sectoriales Caracterización de la suma de impactos de sistemas de producción, capacidad adaptativa y resultados sectoriales Resumen de las características de los principales modelos agrícolas Modelos de cultivos Resumen de pasos para la calibración y validación de modelos de cultivos Resumen de los juegos de datos necesarios y posibles fuentes Medidas de adaptación basadas en la finca, acciones para implementarlas y resultados potenciales Resumen de los efectos del tiempo y el clima sobre la salud Explorando el rango teórico de opciones de respuesta malaria Análisis del rango de opciones de respuesta prácticas malaria Opciones de adaptación para reducir los impactos potenciales del cambio climático sobre la salud Page ix

9 8.5 Impactos potenciales sobre la salud de varias respuestas de adaptación Integración simple de los impactos del cambio climático Estimación de los impactos económicos del cambio climático sobre los EE.UU. (billones de dólares americanos 1990) Impactos económicos estimados del cambio climático en la India para el 2100 con un aumento de 2,5 C y ningún cambio en la precipitación URLs para modelos discutidos en este capítulo El posible impacto del cambio climático sobre los recursos hídricos en Seychelles Jerarquización de la vulnerabilidad a lo largo de sistemas, regiones y peligros múltiples Jerarquización de Nepal Estrategias para la adaptación y la conservación de agua Beneficios y limitaciones de medidas de adaptación Matriz de screening utilizado en Antigua y Barbuda Page x

10 Acrónimos y Abreviaturas AIACC AOGCM APF ARMA BCA CGE CIESIN COP CWFS DALY DDC DFID DHI DINAS-COAST DIVA EASM ENSO EPIC FAO GCM GDP GHG GIS GLOSS GNP HEC Assessment of Impacts and Adaptations to Climate Change Atmosphere-ocean general circulation model Adaptation Policy Framework Atlas du Risque de la Malaria en Afrique Benefit-cost analysis Consultative Group of Experts Centre for International Earth Science Information Networks Conference of the Parties Centre for World Food Studies Disability-adjusted life year Data Distribution Centre Department for International Development Danish Hydraulic Institute Dynamic and Interactive Assessment of National, Regional, and Global Vulnerability of Coastal Zones to Climate Change and Sea-Level Rise Dynamic and Interactive Vulnerability Assessment Egyptian Agricultural Sectoral Model El Niño-Southern Oscillation Erosion Productivity Impact Calculator Food and Agriculture Organization General circulation model Gross domestic product Greenhouse gas Geographical information systems Global Sea-Level Observing System Gross national product Hydrologic Engineering Center Pagina xi

11 HMS IAMs IBSNAT Hydrologic Modeling System Integrated assessment models International Benchmark Sites Network for Agrotechnology Transfer ICASA International Consortium for Application of Systems Approaches to Agriculture ICZM IGCI IPCC IRI IWRM LEG MARA MIASMA NAPAs OECD RCM REMI RIBASIM SDSM SRES SUCROS SURVAS SWAT TAR TGCIA UKCIP UNDP UNEP UNFCCC Integrated Coastal Zone Management International Global Change Institute Intergovernmental Panel on Climate Change International Research Institute for Climate Prediction Integrated Water Resource Management Least Developed Countries Expert Group Mapping Malaria Risk in Africa Modeling Framework for the Health Impact Assessment of Man-Induced Atmospheric Changes National Adaptation Programmes of Action Organisation for Economic Cooperation and Development regional climate model Regional Economic Models Inc. Hydraulics River Basin Simulation Model Statistical DownScaling Model Special Report on Emission Scenarios Simple and Universal CROP Growth Simulator Synthesis and Upscaling of Sea Level Rise Vulnerability Assessment Studies Soil Water Assessment Tool Third Assessment Report Task Group on Scenarios for Climate and Impact Assessment United Kingdom Climate Impacts Programme United Nations Development Programme United Nations Environment Programme United Nations Framework Convention on Climate Change Pagina xii

12 USCSP U.S. EPA UV V&A VARA U.S. Country Studies Program U.S. Environmental Protection Agency Ultraviolet Vulnerability and assessment Vulnerability and Response Assessment WEAP21 Water Evaluation and Planning Version 21 WHO YLD YLL World Heath Organization Years of life lived Years of life lost Pagina xiii

13 Introducción 1 Introducción Todos los países no incluidos en el Anexo I de la Convención Marco sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (UNFCCC) deben informar periódicamente a la Convención sobre sus actividades relacionadas a la aplicación de las disposiciones de la Convención. Los países no incluidos en el Anexo I se encuentran comenzando los preparativos para sus Segundas Comunicaciones Nacionales. La Decisión 17/CP.8 de la Conferencia de las Partes (COP) detalla los requisitos para los informes de países no incluidos en el Anexo I y lo que debe ser informado en las secciones de vulnerabilidad y adaptación al cambio climático de sus Comunicaciones Nacionales. El párrafo 29 establece que países no incluidos en el Anexo I deberán proporcionar información sobre su vulnerabilidad ante los efectos adversos del cambio climático, y sobre las medidas de adaptación que se están tomando para satisfacer sus necesidades y preocupaciones específicas que surgen a partir de estos efectos adversos. 1 La decisión 17/CP.8 incluye un anexo denominado Pautas para la Preparación de Comunicaciones Nacionales de países no incluidos en el Anexo I de la Convención. La Sección IV.B del anexo abarca programas que contienen medidas para facilitar una adaptación adecuada al cambio climático. Una copia de la Sección IV.B se encuentra adjuntada a este capítulo. El Grupo Consultor de Expertos (GCE) en Comunicaciones Nacionales para países no incluidos en el Anexo I, en sus esfuerzos de aconsejar al Cuerpo Subsidiario, informó que en la primera ronda de comunicaciones nacionales, todos los países informaron sobre su vulnerabilidad al cambio climático y los esfuerzos tomados para adaptarse a ella. La información en estas comunicaciones varió extensamente, por un lado debido a los diferentes niveles de pericia para analizar el cambio climático y por el otro, al uso de métodos y herramientas diferentes. Además, muchos de los informes prestaron especial atención a la aplicación de métodos a costa del análisis de resultados y de implicaciones, integración y síntesis. La Secretaría de la UNFCCC ha proporcionado y continúa proporcionando asistencia técnica a países no incluidos en el Anexo I en la preparación de sus comunicaciones nacionales. La Secretaría publicó varios documentos para asistir en el análisis de vulnerabilidad y adaptación, incluyendo: Reporting on Climate Change: User Manual for the Guidelines on National Communications from non-annex I Parties UNFCCC Compendium of Methods and Tools to Evaluate Impacts of, Vulnerability and Adaptation to Climate Change ation/pdf/consolidated_version_updated_ pdf. Comenzando Lo más importante que se debe tener presente al realizar una evaluación de vulnerabilidad y adaptación es que la evaluación debe servir a las necesidades de aquellos que hacen preguntas, como 1 Vulnerabilidad se define como el grado en que un sistema natural o social es susceptible a sostener el daño ocasionado por el cambio climático (Schneider et al., 2001, p. 89). Adaptación se define como el ajuste en sistemas ecológicos, sociales o económicos en respuesta a estímulos climáticos actuales o esperados y sus efectos o impactos (Smit et al., 2001, p. 881). Capítulo 1, Página 1 de 8

14 Introducción actores clave, y no a las necesidades del analista. La evaluación debe ser diseñada para proporcionar información útil a actores clave para comprender la vulnerabilidad al cambio climático y las opciones de adaptación. Una evaluación de vulnerabilidad y adaptación (V&A) no busca aplicar un modelo; está diseñado para suministrar información útil a los actores clave. De esta manera, los modelos y otras herramientas son necesarios sólo hasta el punto en que ayudan a proporcionar información útil. Por lo tanto, la evaluación debe empezar identificando las preguntas que los actores clave querrían tener contestadas mediante una evaluación de vulnerabilidad y adaptación. Las preguntas podrían consistir en lo siguiente: Cuál es la preocupación? Es la producción de alimento, el abastecimiento de agua, la salud? Las preocupaciones pueden no ser expresadas en términos climáticos, por ejemplo, temperaturas extremas, pero con consecuencias climáticas para las personas, como la sequía, la inundación, la desnutrición. Quién o quiénes pueden ser afectados? Cuán distante en el futuro es lo que preocupa? Para qué propósito la evaluación debe ser utilizada? Crear conciencia (educación)? Creación de políticas? Qué tipos de productos se necesitan? Además de determinar primeramente cuáles son las necesidades de los actores clave, otro conjunto de preguntas claves a identificar antes de comenzar se relaciona a las limitaciones que afectarán la evaluación. Particularmente: Qué recursos están disponibles? Cuánto dinero está disponible? Cuánto personal está disponible? Se puede contratar consultores? Qué habilidades están disponibles, tanto en el personal o mediante consultorias? De cuánto tiempo se dispone? Los recursos limitarán la evaluación. El enfoque elegido, es decir, el marco y la aplicación de modelos específicos u otras herramientas, debe ser el que mejor conteste a las preguntas hechas por los actores clave dentro de las limitaciones de recursos y tiempo. Capitulo 1, Pagina 2 de 8

15 Introducción Una vez que estas preguntas sean dirigidas, será entonces apropiado considerar enfoques alternativos para realizar el análisis. La elección del enfoque o de los modelos debe basarse, en parte, en aquellos que mejor contestan a las preguntas realizadas y que puedan ser utilizados dentro de las restricciones disponibles. Agenda analítica También es importante notar que las diferentes preguntas hechas pueden conducir a la utilización de diferentes enfoques. Por ejemplo, la agenda a ser examinanda es un asunto muy importante. Si hay más interés por parte de los actores clave en comprender los impactos del cambio climático, entonces el análisis debe contemplar muchas décadas, quizás hasta el Esto es porque los impactos del cambio climático llegan a ser más fáciles de detectar o diferenciar a partir de la variación actual del clima a largo plazo. Si existe más interés en las estrategias de vulnerabilidad o adaptación actuales, entonces el análisis debe ser enfocado en unas pocas próximas décadas, digamos hasta el Esto es generalmente porque la mayoría de los tomadores de decisiones tendrían más dificultad en planificar para más de unas pocas décadas y otros podrían tener aún más dificultad en planificar para unas pocas décadas en el futuro. Participación de los actores clave Los actores clave deberán ser involucrados a lo largo del proceso. En particular, deberán ser involucrados en la determinación de lo que se examinará, en las adaptaciones que se deben considerar y en la evaluación de los resultados. Para algunos grupos de actores clave, no es tan importante quién hace el análisis, siempre y cuando los actores clave confíen en que se esté haciéndolo bien. Otros actores clave pueden desear tomar un papel activo en la realización del análisis, o tener a personas de confianza que puedan realizar la investigación (por ejemplo, que hayan trabajado con ellos previamente). De cualquier manera, es importante mantener a los actores clave involucrados, por lo menos manteniéndolos informados acerca del progreso y los resultados parciales. Definición de términos clave Antes de comenzar, y especialmente antes de elegir un marco que aplicar, es importante entender el concepto de vulnerabilidad al cambio climático. Vulnerabilidad al cambio climático se ha descrito como una función de tres componentes: Exposición, que es esencialmente lo que está en riesgo ante el cambio climático (es decir, lo que esta expuesto al cambio climático), y el cambio en el clima. Incluye: La población (por ejemplo, personas, especies) que puede ser afectada por el cambio climático. Los asentamientos y la infraestructura que pueden ser afectados por el cambio climático. Los recursos naturales que pueden ser afectados por el cambio climático. Capitulo 1, Pagina 3 de 8

16 Introducción La naturaleza del cambio climático en si misma, por ejemplo, los cambios en el nivel del mar, la temperatura, los acontecimientos extremos. Sensibilidad es definida por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) como el grado hasta el cual un sistema es afectado, tanto adversamente como beneficiosamente, por estímulos relacionados al clima. Los estímulos relacionados al clima abarcan todos los elementos del cambio climático, incluyendo características promedio del clima, la variabilidad del clima y la frecuencia y magnitud de los extremos. El efecto puede ser directo (por ejemplo, un cambio en el rendimiento de la cosecha en respuesta a un cambio en la media, en el rango o en la variabilidad de la temperatura) o indirecto (por ejemplo, los daños causados por un aumento en la frecuencia de inundaciones costeras debidos al aumento en el nivel del mar) (McCarthy et al., 2001, p. 6). Capacidad de adaptación es definida por el IPCC como la habilidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluyendo la variabilidad del clima y los extremos), para moderar los daños potenciales, para aprovecharse de las oportunidades, o para enfrentarse a las consecuencias (McCarthy et al., 2001, p. 6). La capacidad adaptiva está determinada por: Recursos económicos Tecnología Información y pericia Infraestructura Instituciones Información sobre vulnerabilidad Para mayor información consultar el Capítulo 18 del Tercer Informe de Evaluación del IPCC (TAR) Informe de Impacto, Vulnerabilidad y Adaptación: (Smit et al., 2001). Equidad (Smit et al., 2001). Todos estos elementos son necesarios para aumentar la capacidad de adaptación. La limitación de cualquiera de ellos puede restringir la capacidad de adaptación en general (Yohe y Tol, 2002). De esta manera, vulnerabilidad es definida por el IPCC como el grado hasta el cual un sistema es susceptible a, o incapaz de tolerar, los efectos adversos del cambio climático, incluyendo la variabilidad y los extremos en el clima. La vulnerabilidad es una función del carácter, la magnitud y la velocidad del cambio climático, y de la variación a la que un sistema se expone, su sensibilidad y su capacidad de adaptación (McCarthy et al., 2001, p. 6). Mientras mayor sea la exposición o la sensibilidad, mayor será la vulnerabilidad; mientras mayor sea la capacidad de adaptación, menor será la vulnerabilidad. Una evaluación de vulnerabilidad debe considerar todos estos componentes para ser comprensivos. Un impacto del cambio climático es normalmente el efecto del cambio climático. Para sistemas biofísicos pueden ser cambios en la productividad, en la calidad o en los números o rangos poblacionales. Para sistemas sociales, el impacto se puede medir como un cambio en los valores (por ejemplo, ganancia o pérdida de ingresos), en la enfermedad, en la mortalidad o en otras medidas de bienestar (Parry y Carter, 1998). Capitulo 1, Pagina 4 de 8

17 Introducción Adaptación es definida por el IPCC como, el ajuste de sistemas naturales o humanos en respuesta a estímulos climáticos actuales o esperados, o a sus efectos, que modera el daño o explota las oportunidades beneficiosas (Smit et al., 2001, p. 881). Cabe notar que la definición incluye cambios en el clima actuales (ocurridos) así como esperados (futuros o anticipados). Así, adaptación puede estar sucediendo como respuesta al cambio percibido en el clima, o como anticipación al cambio futuro en el clima. La adaptación autónoma es considerada como el conjunto de adaptaciones hechas por entidades afectadas, tales como individuos, sociedades o la naturaleza misma en respuesta a cambios observados o percibidos en el clima. La adaptación previsora o proactiva se hace para reducir el riesgo de cambios futuros en el clima. La función de este manual Este manual ha sido desarrollado por el GCE con el propósito de ayudar a los países no incluidos en el Anexo I a preparar las secciones de sus Segundas Comunicaciones Nacionales sobre la vulnerabilidad y la adaptación. La guía está acompaña por una serie de presentaciones en PowerPoint. Estas presentaciones contienen notas que ayudan a comprender el material y asisten a los países no incluidos en el Anexo I en el proceso de la preparación de vulnerabilidad y adaptación. El manual proporciona una breve síntesis general de algunos de los principales métodos utilizados por países no incluidos en el Anexo I para evaluar la vulnerabilidad y la adaptación al cambio climático. Enfatiza en particular unos pocos métodos que son fácilmente accesibles y aplicables. La guía también proporciona asistencia en la obtención de datos. Las presentaciones en PowerPoint, incluyendo las notas dentro de las presentaciones, proporcionan más detalle sobre algunos de los métodos, fuentes de datos y ejemplos de aplicaciones de los métodos. El manual y las presentaciones en PowerPoint deben ser examinados juntos. Es importante entender lo que el manual puede y lo que no puede hacer. Lo que sí puede hacer es proporcionar una breve síntesis general de los métodos, herramientas y datos, incluyendo ventajas y limitaciones. También provee información sobre dónde los lectores pueden obtener software, documentación sobre métodos y otras informaciones adicionales. Lo que el manual no puede hacer es proporcionar una discusión detallada sobre la serie de métodos y modelos, como fue expuesta en la Guía sobre los Métodos para la Evaluación del Impacto del Cambio climático y las Estrategias de Adaptación (Feenstra et al., 1998) del Programa de las Naciones Unidas para el Ambiente (UNEP). Tampoco proporciona información detallada sobre un marco particular para la evaluación de vulnerabilidad y adaptación, como presentó el Marco de Políticas de Adaptación (APF; Lim et al., 2005) del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (UNDP), o sobre métodos específicos de evaluación tales como el Vulnerability and Adaptation Assessments: An International Guidebook (Benioff et al., 1996) del U.S. Country Studies Program. El manual plantea los siguientes temas; cada uno se acompañado de una presentación en PowerPoint: Capítulo 2 Capítulo 3 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación Escenarios Socioeconómicos de Base Capítulo 1, Página 5 de 8

18 Introducción Capítulo 4 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 7 Capítulo 8 Capítulo 9 Capítulo 10 Escenarios de Cambio climático Recursos Costeros Recursos Hídricos Agricultura Salud Humana Integración Comunicación Cada uno de los Capítulos 3, 4, 5, 6, 7 y 8 empiezan con una breve síntesis general que resume las bases para la consideración del sector, y luego cada uno brevemente introduce los asuntos pertinentes a la preparación de las Comunicaciones Nacionales. Capítulo 1, Página 6 de 8

19 Introducción Anexo: Sección IV.B. de la Guía para la Preparación de Comunicaciones Nacionales para países no incluidos en el Anexo I de la Convención" contenida en la Decisión 17/CP.8 Capítulo 1, Página 7 de 8

20 Introducción Capítulo 1, Página 8 de 8

21 2 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación 2.1 Síntesis General Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación Los marcos de V&A proporcionan una estructura para examinar los potenciales impactos del cambio climático y la adaptación. No es necesario escoger un marco en particular antes de evaluar vulnerabilidad y adaptación, pero puede ser recomendable. Los marcos presentan una elección de enfoque. Implícitamente o explícitamente, usted puede estar escogiendo un enfoque para la evaluación de V&A que sigue un marco en particular o al menos que se parece a uno. Es prudente estar enterado de los marcos para comprender los productos del enfoque que usted escoge y cómo pueden compararse con los enfoques tomados en otras evaluaciones de V&A Selección de un marco Las preguntas propuestas en la sección Comenzando del Capítulo 1 deben ayudar a escoger los marcos. Fundamentalmente, el marco escogido para una evaluación de V&A debe contemplar: Las preguntas hechas Quién las pregunta Qué clase de respuestas se necesitan Las limitaciones en cuanto a recursos Las limitaciones en cuanto al tiempo Tipos de marcos Existen dos tipos generales de marcos de V&A: impactos y adaptación. Los marcos de impactos también son conocidos como marcos de primera generación o top down. Fueron diseñados principalmente para ayudar a comprender los potenciales impactos a largo plazo del cambio climático. Los marcos de adaptación, también conocidos como marcos de segunda generación o bottom up, han sido diseñados para enfocarse en la adaptación e involucrar a los actores clave. Las diferencias entre estos dos tipos de marcos se muestran en la Figura 2.1. Figura 2.1. Attributos de enfoques top-down y bottom-up para evaluar vulnerabilidad y adaptación. Fuente: Dessai and Hulme, Capítulo 2, Página 1 de 6

22 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación 2.2 Marcos de Impactos Enfocados en la evaluación de los riesgos a largo plazo del cambio climático, los marcos de impactos intentan abarcar muchas décadas en el futuro, frecuentemente hasta el 2100, y a menudo son manejados por escenarios de cambio climático (que se discuten en el Capítulo 4). Información sobre marcos de impactos Los siete pasos del IPCC (no disponibles en la página web); consultar Carter et al., 1994; o Parry and Carter, La Figura 2.2. presenta los principales elementos de un marco de impactos. Primero, tanto los escenarios de base socioeconómica y ambiental (ver Capítulo 3), como los escenarios de cambio climático (ver Capítulo 4) son desarrollados por el equipo de la evaluación. Estos deben ser internamente coherentes. En otras palabras, las suposiciones Country Studies Program de los EE.UU. Manual del UNEP 515-C C-85C59441A0F3FB49.pdf. acerca de variables relacionadas deben ser coherentes. Por ejemplo, una población más elevada puede ser asociada con un producto interno bruto total más alto (PIB), pero no necesariamente con una renta personal más alta (PIB / per capita). A continuación son evaluados los impactos biofísicos (la sensibilidad). Los impactos son integrados a través de sectores relacionados (ver Capítulo 9) y la adaptación autónoma es examinada. En este punto, la vulnerabilidad puede ser estimada. Finalmente, las adaptaciones pueden ser examinadas. Population GNP Technology Baseline Scenarios Institutions Environment Climate change scenarios Biophysical impacts Socioeconomic impacts Autonomous adaptation Integration Vulnerability Purposeful adaptations Figura 2.2. Principales elementos de los marcos de impactos. Capítulo 2, Página 2 de 6

23 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación Los siete pasos del IPCC Los siete pasos del IPCC establecen un proceso para estimar los impactos del cambio climático (Carter et al., 1994; Parry y Carter, 1998): 1. Definir el problema 2. Escoger el método 3. Probar el método 4. Seleccionar los escenarios 5. Evaluar los impactos biofísicos y socioeconómicos 6. Evaluar los ajustes autónomos 7. Evaluar las estrategias de adaptación Country Studies Program de los Estados Unidos El Country Studies Program de los Estados Unidos (USCSP; Benioff y Warren, 1996; Benioff et al., 1996) documentó un conjunto de métodos y modelos para desarrollar escenarios de cambio climático y socioeconómicos, y para evaluar los impactos potenciales sobre los recursos costeros, la agricultura, la ganadería, los recursos hídricos, la salud humana, la vegetación terrestre, la fauna y las pesquerías. El programa también proporcionó orientación sobre la adaptación. La documentación y los conjuntos de datos fueron dados generalmente para un modelo y para cada sector. Para mas información sobre el USCSP ver: El Manual del UNEP El manual del UNEP (Feenstra et al., 1998) revisa los métodos y los modelos para realizar las evaluaciones de impacto. No proporciona documentación, pero puede ayudar a los usuarios a seleccionar entre las opciones de métodos y modelos. Los usuarios tendrían que obtener los métodos o modelos y el entrenamiento solos. La guía tiene capítulos sobre los mismos temas que el USCSP, pero incluye también un capítulo sobre la evaluación de los impactos del cambio climático sobre el uso de energía. Esto puede ser descargado desde: 2.3 Marcos de Adaptación Los marcos de adaptación, que fueron desarrollados en los últimos años, se enfocan en el involucramiento de los actores clave y en contemplar la adaptación. Estos marcos también otorgan relativamente más énfasis a las preocupaciones actuales, como la vulnerabilidad a la variabilidad del clima El APF del UNDP El APF del UNDP (Lim et al., 2005) enfatiza la participación de los actores clave y el análisis de vulnerabilidad al clima actual. La Figura 2.3. ilustra este marco. El proceso se desarrolla desde la base de la figura hasta la cima con la participación de los actores clave en cada etapa. Cabe notar que la evaluación de la vulnerabilidad actual antecede a la consideración de la vulnerabilidad al cambio climático. Capítulo 2, Página 3 de 6

24 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación El marco contiene informaciones técnicas sobre lo que abarca un proyecto de adaptación, comprometiendo a los actores clave, evaluando la vulnerabilidad, evaluando riesgos climáticos actuales y futuros, evaluando las condiciones socioeconómicas cambiantes, evaluando la capacidad de adaptación, formulando una estrategia de adaptación y continuando el proceso de adaptación. El APF puede ser descargado desde La guía NAPA Figura 2.3. Organigrama del proceso del NAPA. Fuente: LEG, 2002, p. 31. Capítulo 2, Página 4 de 6

25 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación Los Programas Nacionales de Adaptación para la Acción (NAPAs) comenzaron bajo la decisión 28/CP.7 de la UNFCCC COP. Bajo este programa, los 40 países menos desarrollados identifican sus principales opciones prioritarias para adaptación. La guía de NAPA proporciona un marco para preparar NAPAs y discute los objetivos y la estructura para los NAPAs, los procesos y la estructura (LEG, 2002). El Grupo de Expertos para Países Menos Desarrollados (LEG) preparó una guía sobre cómo desarrollar NAPAs (LEG, 2002). El desarrollo de NAPAs es un proceso bastante rápido, así que es relativamente improbable entrar en nuevos análisis cuantitativos, pero ciertamente puede hacer uso de estudios existentes. La Figura 2.3. presenta un organigrama del proceso de NAPA UKCIP El UKCIP (Programa de Impactos Climáticos del Reino Unido; Willows y Connell, 2003) se enfoca en facilitar y dirigir la adaptación en el Reino Unido. Sin embargo, la guía para dirigir la adaptación, el Documento sobre Adaptación al Clima: Riesgo, Incertidumbre y Toma de Decisiones, puede ser aplicable a otros países. La guía de UKCIP propone un proceso de ocho pasos: 1. Identificar el problema y objetivos 2. Establecer criterios para la toma de decisiones 3. Evaluar el riesgo 4. Identificar opciones 5. Evaluar opciones 6. Tomar decisiones 7. Implementar decisión 8. Monitorear, evaluar y revisar Información sobre marcos de adaptación Marco de Políticas de Adaptación (APF) Guía de NAPA 0annotations_English.pdf. UKCIP ns/documents/rud_master.pdf. La guía puede ser descargada desde: 2.4 Marcos Locales y de Vulnerabilidad Dos marcos se enfocan en la vulnerabilidad a nivel local. La Evaluación de Vulnerabilidad y Respuesta (VARA) para el Cambio Climático (desarrollado por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para la Agencia para el Desarrollo Internacional de los EEUU) es útil para organizar información acerca de vulnerabilidad local al cambio climático y de estrategias de respuesta. Presenta un enfoque mas cualitativo, pero permite análisis detallados (aunque no son requeridos). Incluye una variedad de avisos y conexiones para analistas que quieran ser más cuantitativos, pero también esta diseñado para ser utilizado en los contextos donde datos disponibles no lo sostienen. Para obtener más información sobre VARA, contactarse con el Dr. Tom Wilbanks ver también El enfoque sobre sustentos sostenibles se concentra en sustentos, ventajas y vulnerabilidades de los sectores más pobres. Fue desarrollado para tomar en cuenta los recursos que los más pobres puedan tener para tratar de salir de la pobreza, así como la diversidad de condiciones políticas, Capítulo 2, Página 5 de 6

26 Marcos de Vulnerabilidad y Adaptación institucionales y culturales a nivel de la comunidad. Es un enfoque para identificar las necesidades de desarrollo y para evaluar la eficacia de programas de reducción de pobreza existentes. El enfoque ha sido adoptado por el Departamento para el Desarrollo Internacional del Reino Unido (DFID; Yamin et al., in press). El enfoque es más bien sobre la situación actual, es decir, sobre la planificación a corto plazo en lugar de la planificación a largo plazo. El desafío en utilizar enfoques como éste para examinar el cambio climático es determinar el modo de reconciliar un enfoque a corto plazo con el cambio climático a largo plazo. Más información puede ser obtenida en 2.5 Elección de un Marco Esta guía no recomienda explícitamente un marco en particular para ser utilizado en evaluaciones de V&A. La razón es que diferentes marcos pueden convenir mejor a las necesidades de la evaluación. En algunos casos, el interés puede centrarse en los impactos del cambio climático a largo plazo, de modo que el marco de impactos quizás sea el más apropiado. En otros casos, la preocupación puede situarse más a corto plazo y en la vulnerabilidad a la variabilidad climática y al cambio, en vez de centrarse sólo en el cambio climático. En ese caso, el marco de adaptación puede ser la mejor elección. Algunos de los marcos enfatizan la participación de los actores clave más que otros. Esto también puede ser un factor para la elección de marcos. Se vuelve cada vez mas claro que la antigua dicotomía de los escenarios climáticos encaminados (impacto) o basados en vulnerabilidad (adaptación) ya no son relevantes. Los investigadores han comenzado a darse cuenta de que la integración de las predicciones climáticas con la toma de decisiones de adaptación, contra una base de vulnerabilidad, es lo que se necesita. Esto es muy importante para comprender cómo las predicciones climáticas pueden ser útiles en diferentes contextos de decisión, tanto ahora como a corto plazo (adaptación). El desafío para el futuro es desarrollar marcos que pueden integrar vulnerabilidades actuales con riesgos a largo plazo. Idealmente tal marco contemplaría vulnerabilidades actuales, pero también tiene en cuenta los cambios en riesgos a largo plazo del cambio climático (así como de los cambios socioeconómicos). 2.6 Un Programa Relacionado: AIACC La Evaluación de Impactos y Adaptaciones al Cambio climático (AIACC) financia a más de dos docenas de proyectos en países en vías de desarrollo alrededor del mundo. Su propósito es mejorar la comprensión científica de las vulnerabilidades al cambio climático y de las opciones de adaptación en países en vías de desarrollo mediante la financiación de investigación cooperativa, entrenamiento y apoyo técnico. La AIACC no requirió el uso de un marco particular y convocó a propuestas. Interesantemente, varios de los proyectos de la AIACC aplican lo que es esencialmente un marco de impactos (conducidos por escenarios) mientras que otros utilizan lo que serían básicamente enfoques guiados por actores clave. La AIACC mantiene información sobre los proyectos y métodos en Capítulo 2, Página 6 de 6

27 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base 3. Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base 3.1 Síntesis General En este capítulo se resume el diseño, el desarrollo y la aplicación de los escenarios socioeconómicos de línea de base para su uso en evaluaciones de V&A. Más detalles se dan en Lim et al. (2005) y en Malone et al. (2004), de donde se extrajo la mayor parte de la información presentada aquí. Se debe notar desde el principio que el desarrollo y la aplicación de escenarios de línea de base (es decir, escenarios de cambios en condiciones socioeconómicas y naturales no causados por el cambio climático) puede ser muy complejo y llevar mucho tiempo. El objetivo de este ejercicio es ayudar a comprender la manera en que vías futuras de desarrollo pueden afectar la vulnerabilidad al cambio climático. El ejercicio de desarrollar escenarios de línea de base no debe consumir tanto tiempo y recursos que puedan terminar desviando la evaluación de V&A de su enfoque principal: dirigirlo hacia el cambio climático. Al examinar vulnerabilidad y adaptación al cambio climático, puede ser tentador enfocarse sólo en cómo el cambio climático podría afectar a la sociedad y a la naturaleza. Tomando las condiciones sociales y naturales de hoy e imponiendo un cambio climático futuro puede ser una manera relativamente sencilla del actuar para identificar vulnerabilidades y analizar las adaptaciones. Aunque nosotros no disuadimos tal análisis, es importante que el cambio en el clima sea proyectado a lo largo de varias décadas. Durante este tiempo, es razonable esperar que las condiciones socioeconómicas y naturales cambien, a veces bastante dramáticamente. Como resultado de estos cambios, la vulnerabilidad al cambio climático y la eficacia de las adaptaciones también podrían cambiar. Por ejemplo, el incremento del crecimiento demográfico puede poner a más personas y propiedades en riesgo por un incremento en la frecuencia o la intensidad de acontecimientos climáticos extremos. Por otro lado, el crecimiento económico y el desarrollo pueden aumentar la riqueza y la capacidad de una comunidad para resistir y ajustarse a cambios futuros, reduciendo así el impacto medido en comparación a circunstancias actuales. Los escenarios de línea de base aproximan algunos de los elementos clave de un trasfondo siempre cambiante en cuanto a tecnología, infraestructura, condiciones sociales y ambientes naturales, y establecen una base consistente y estructurada para la comparación de los impactos del cambio climático. Los analistas probablemente están bien enterados de que existe una tremenda incertidumbre sobre las condiciones socioeconómicas futuras. La existencia y la cantidad de variables clave tales como población, ingresos, tecnología, distribución de la riqueza, leyes y cambios ambientales, pueden tener grandes incertidumbres asociadas a ellos. Además, podría haber sorpresas, como por ejemplo, una emergencia de HIV/SIDA que afectaría considerablemente las condiciones socioeconómicas. De esta manera, los analistas son aconsejados a no tratar de desarrollar predicciones de condiciones socioeconómicas futuras. Más bien, los analistas son alentados a explorar cómo los cambios plausibles en variables socioeconómicas clave pueden afectar la vulnerabilidad. Es decir, el verdadero beneficio de utilizar los escenarios socioeconómicos radica en la identificación de las variables socioeconómicas con más probabilidades de aumentar o disminuir la vulnerabilidad al cambio climático. Los analistas también son alentados a no dedicar demasiado tiempo, energía y recursos financieros a este ejercicio. La preparación de escenarios de línea de base puede llegar a ser muy complicado y consumir mucho tiempo. El desarrollo de estos escenarios no la finalidad en si Capítulo 3, Página 1 de 16

28 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base misma. Es mejor recordar la utilidad final de los escenarios y utilizar los enfoques relativamente más sencillos para desarrollarlos. El juicio profesional puede ser suficiente en un ejercicio como este. 3.2 Pasos Recomendados para el Desarrollo y la Aplicación de Escenarios de Línea de Base Los siguientes cuatro pasos son recomendados para el desarrollo y la aplicación de escenarios de línea de base. Cabe notar que no es necesario realizar los cuatro pasos. Los analistas son alentados a avanzar en función a lo que el tiempo y los recursos permitan. Se debe tener presente que el tiempo y el dinero dedicado a desarrollar y aplicar los escenarios de línea de base pueden resultar en menos tiempo y dinero disponibles para el análisis de la adaptación al cambio climático y la vulnerabilidad. Paso 1: Analizar la vulnerabilidad de condiciones socioeconómicas y naturales actuales al cambio climático futuro. Paso 2: Identificar por lo menos un indicador clave para cada sector a ser evaluado. Paso 3: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para los próximos 25 años, aproximadamente. Paso 4: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para los próximos 50 a 100 años Paso 1: Analizar la vulnerabilidad de condiciones socioeconómicas y naturales actuales al cambio climático futuro. Lo más directo y relativamente fácil de hacer es examinar primero qué impacto tendría el cambio climático en las condiciones de hoy. Se recomienda esto por tres razones: 1) Las condiciones de hoy se conocen. La población, dónde viven las personas, los niveles de ingresos, los niveles de tecnología, la economía y las condiciones naturales son conocidos o pueden ser determinados. 2) Es probablemente más fácil comunicar los riesgos acerca de las condiciones actuales que los riesgos con respecto a un conjunto hipotético futuro de condiciones socioeconómicas. Debería ser más fácil para las personas comprender cómo las condiciones actuales podrían ser afectadas por medio de escenarios de cambio climático, que imaginándose primero cómo las condiciones socioeconómicas podrían cambiar, y luego entonces tratar de imponer el cambio climático encima de esas condiciones socioeconómicas. 3) El análisis de la vulnerabilidad de las condiciones de hoy es esencialmente un punto de partida contra el cual los analistas puedan comparar el efecto de los cambios socioeconómicos en la vulnerabilidad. Por ejemplo, uno podría decir que si sucediera un aumento de medio metro en el nivel del mar con las condiciones socioeconómicas de hoy, entonces un número particular de personas estarían en riesgo. Si la población costera crece y el mismo aumento en el nivel del mar sucede, entonces un número adicional de personas estarían en riesgo. La ventaja de esto es que las variables que aumentan o disminuyen la vulnerabilidad al cambio climático pueden ser identificadas. Esto puede ser útil en lo que se refiere a la adaptación, es decir, tratando de reducir o aminorar el cambio en las variables que aumenten la vulnerabilidad, y de alentar el cambio en las variables que disminuyan la vulnerabilidad. Capítulo 3, Página 2 de 16

29 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Se debe tener cuidado con lo siguiente: no se espera que las condiciones socioeconómicas actuales se mantengan estables con el tiempo. Esto debe ser comunicado claramente al presentar los resultados Paso 2: Identificar por lo menos un indicador clave para cada sector a ser evaluado Un indicador es una variable, un factor o una condición socioeconómica que puede determinar o que puede estar estrechamente relacionada a la vulnerabilidad al cambio climático. La existencia de mayor o menor cantidad del indicador puede aumentar o disminuir la vulnerabilidad. La población en zonas costeras puede ser un indicador de la vulnerabilidad al aumento en el nivel del mar o al incremento de tormentas costeras. El Cuadro 3.1. presenta algunos ejemplos de indicadores. La razón por la cual se eligen indicadores es para ayudar a estimar cómo la vulnerabilidad de un sector puede cambiar. Como se verá mas adelante, los indicadores pueden ser una conexión entre los escenarios socioeconómicos y la vulnerabilidad en sectores específicos. Cuadro 3.1. Ejemplos de indicadores. Ejempos para el sector agrícola incluyen el grado de seguridad alimentaria (es decir, el porcentaje de la poblacion con acceso a suficiente cantidad y calidad de alimentos para salud y nutricion), la porción de alimentos importados y la producción de cultivos clave. En el sector hídrico, ejemplos incluyen la cantidad de suministro disponible de agua que es consumida o desviada, la porción de la población con acceso a agua potable y el uso de agua per capita (ver Malone et al., 2004, para algunos ejemplos explícitos ingresando a: Master_April% pdf). Idealmente, los indicadores deben ser cuantificables. De este modo, sus cambios podrían ser medidos y potencialmente tales cambios podrían ser utilizados para estimar el cambio en la vulnerabilidad. Por supuesto, no todos los indicadores son cuantificables. Adger (2003) menciona el capital social como un factor clave que afecta a la vulnerabilidad de la sociedad al cambio y la variabilidad del clima. Cuantificar el capital social puede ser un desafío (por ejemplo, ver Yohe y Tol, 2002). El desafío en los próximos dos pasos es desarrollar los escenarios socioeconómicos que ayudarán a estimar cómo los indicadores podrían cambiar en el futuro Paso 3: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para los próximos 25 años, aproximadamente. Mientras mas distantes en el futuro se desarrollan los escenarios de línea de base, menor es la credibilidad que tienen, ya que el potencial para el cambio se multiplica mientras más distante uno mira al futuro. No existe un punto mágico en el futuro en el cual los escenarios socioeconómicos llegan a ser dramáticamente menos creíbles (o hasta increíbles). Desarrollarlos más allá de aproximadamente 25 años generalmente llega a ser poco realista. Como primer paso, se sugiere desarrollar escenarios de línea de base de un cuarto de siglo. Si tales escenarios ya han sido desarrollados (por ejemplo, un gobierno nacional o regional puede ya haber hecho tales proyecciones), los analistas deben considerar utilizarlos. Los escenarios o Capítulo 3, Página 3 de 16

30 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base las proyecciones se deben evaluar para determinar su utilidad. En particular, proporcionan estimaciones de las variables que pueden ayudar a estimar cómo los indicadores podrían cambiar? Utilizar una estimación ya desarrollada puede ahorrar mucho tiempo. De lo contrario, sugerimos el siguiente proceso de tres pasos 1 : 1) Obtener las proyecciones poblacionales de las Naciones Unidas para su país (disponible en http: //esa.un.org/unup/). Utilice las proyecciones para el cambio total de población. También utilice las proyecciones del cambio en la población laboral. Esta es será la población de personas con las edades típicas en la que los trabajadores se unen a la fuerza laboral y en la que se jubilan. 2) Estimar el cambio en la productividad del trabajo. Los aumentos en la productividad del trabajo del modelo de Mini-Cam (uno de los modelos utilizados en desarrollar escenarios SRES; ver más abajo) son dados en el Anexo I (Hugh Pitcher, Pacific Northwest Laboratory, comunicación personal, 21 de septiembre de 2005). Note que pueden existir otras estimaciones de cambios en la productividad del trabajo. Los analistas son aconsejados a comparar los cambios actuales de productividad con los números de en la tabla. Por consiguiente, los resultados pueden ser calibrados. Note también que los países con producto interno bruto (PIB) más alto que el promedio para su región pueden tener las tasas de crecimiento más lentas, y los países con PIB más bajo que el promedio podrían tener las tasas de crecimiento más altas. El cambio en la productividad del trabajo puede ser multiplicado por el cambio en la fuerza de trabajo para estimar el crecimiento económico. Por ejemplo, si se estima que la fuerza de trabajo crece 1% por año, y la productividad del trabajo se estima que crece 2% al año, entonces el crecimiento económico crecería 3% por año (1,01 1,02 = 1,03). 3) Relacione estas variables con indicadores o estime cambios en otras variables que se puedan utilizar para estimar cambios en los indicadores. Si los indicadores pueden ser relacionados con estas variables (por ejemplo, un aumento en los ingresos puede ser relacionado al porcentaje de la población con acceso a cantidades suficientes de alimento), entonces los cambios en los indicadores pueden ser estimados. El Anexo II de este capítulo explica como se puede hacer esto. Puede ser que el crecimiento económico o en la población sea insuficiente para estimar los cambios en los indicadores. Entonces puede ser necesario estimar otras variables socioeconómicas. Esto puede ser hecho cuantitativamente, examinando los cambios pasados en estas variables relacionadas a la población o a los ingresos, o bien utilizando el juicio profesional. Cabe notar que estos escenarios podrían ser desarrollados en incrementos de 5 a 10 años para evaluar las tasas relativas del cambio Paso 4: Usar o desarrollar un escenario de línea de base para los próximos 50 a 100 años El paso final, que es opcional, implica el desarrollo de escenarios de línea de base que van más allá de la mitad del siglo XXI e incluso hasta aproximadamente el fin del siglo. La ventaja de hacerlo radica en que los escenarios de línea de base pueden estar en la misma escala de tiempo que los escenarios producidos normalmente a partir los modelos climáticos (que muchas veces se proyectan hasta el 2100; ver Capítulo 4). La desventaja es que los escenarios socioeconómicos que cubren espacios de tiempo tan prolongados tienen muy poca credibilidad. 1 El Dr. Hugh Pitcher, del Pacific Northwest Laboratory, proporcionó sugerencias muy útiles en esta sección. Capítulo 3, Página 4 de 16

31 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base El IPCC desarrolló un Informe Especial sobre Escenarios de Emisiones (SRES). Estos escenarios fueron desarrollados para estimar cómo diferentes vías de desarrollo podrían afectar a las emisiones de GEIs a lo largo del siglo XXI. El desarrollo de tales escenarios requirió la estimación de cómo las condiciones socioeconómicas cambiarían. Los escenarios del SRES estiman cómo la población, los ingresos, la productividad y otros factores podrían cambiar a lo largo del siglo XXI. El Anexo III describe los escenarios de SRES con más detalle. Ya que los escenarios son publicados por el IPCC, pueden ser una buena fuente de información que ayude al desarrollo de escenarios socioeconómicas de hasta un siglo de duración. Hay dos advertencias importantes: 1) Los escenarios de SRES se encuentran a una escala regional. Ciertas estimaciones no son proporcionadas para la mayoría de los países. Para desarrollar una estimación socioeconómica para un país específico (o región dentro del país), el analista necesitará asumir que los mismos cambios regionales sucederán a escala nacional o subnacional, o bien, deberá aplicar algún juicio sobre cómo el cambio a nivel nacional podría diferir del cambio a nivel regional. 2) Los escenarios de SRES pueden no representar todas las posibilidades. Todos los escenarios de SRES asumen un crecimiento económico en todas las regiones, y algunos asumen niveles relativamente altos del crecimiento. Por varias razones, algunos países o regiones pueden no tener un crecimiento económico continuo y puede ser deseable incluir un escenario relativamente pesimista. Gaffin et al. (2004) proporcionan una interesante y detallada discusión acerca de como bajar de escala los datos de población y PIB de los escenarios de SRES al nivel del país. 3.3 Fuentes de Datos Datos para indicadores están disponibles en varias fuentes, dependiendo del sector particular bajo consideración. Muchas organizaciones multinacionales tales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización de Alimento y Agricultura (FAO), el PNUD y el Banco Mundial tienen datos fácilmente accesibles sobre muchas variables que quizás sean apropiadas para indicadores. Los datos generales que pueden ser particularmente relevantes para uno o más indicadores incluyen los siguientes: Economía: PIB, sectores importantes, ventajas relativas, tecnología, infraestructura, instituciones Demografía: población, estructura de la edad, educación, salud Medio Ambiente: tierra, agua, aire, biota, recursos principales y extraordinarios, cantidad y calidad. La Tabla 3.1. detalla las fuentes de datos seleccionadas para indicadores, para datos socioeconómicos y para el desarrollo de escenarios de línea de base y socioeconómicos. Capítulo 3, Página 5 de 16

32 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Tabla 3.1. Fuentes de datos seleccionados para desarrollo de escenarios de línea de base y socioeconómicos, datos socioeconómicos e indicadores Descripción Fuente y disponibilidad Escenarios de línea de base y socioeconómicos Buena referencia primaria sobre métodos y enfoques. Excelente orientación general del proceso. Buena descripción de indicadores y características. Malone, E.L. and E.L. La Rovere Assessing current and changing socio-economic conditions. In Adaptation Policy Frameworks for Climate Change: Developing Strategies, Policies and Measures, B. Lim, E. Spanger-Siegfried, I. Burton, E.L. Malone, and S. Huq (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp Buen recurso primario que describe los conceptos, la naturaleza del proceso, y algunos ejemplos claros de varios indicadores. Malone, E.L., J.B. Smith, A.L. Brenkert, B.H. Hurd, R.H. Moss, and D. Bouille Developing Socioeconomic Scenarios: For Use in Vulnerability and Adaptation Assessments. United Nations Development Programme, New York. /Socioeconomic%20Scenarios_Master_April% pdf. Datos Socioeconómicos Fuente primaria para conceptos y Nakicenovic, N. and R. Swart Special Report on discusiones relacionados a escenarios de Emissions Scenarios. Cambridge University Press, Cambridge, SRES. UK. CIESIN es un centro dentro del Earth Institute en la Universidad de Columbia; se especializa en datos online y manejo de información, integración espacial de datos y capacitación, e investigación interdisciplinaria relacionada a interacciones humanas en el medio ambiente. Center for International Earth Science Information Networks (CIESIN) URL for SRES data: Fuentes de Indicadores Fuente de datos a nivel de país de una gama de indicadores posibles. WRI World Resources : People and Ecosystems: The Fraying Web of Life. World Resources Institute in collaboration with UNDP, UNEP, and World Bank, Washington, DC. = Capítulo 3, Página 6 de 16

33 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Anexo I: Aumentos Proyectados en la Productividad Regional por el Escenario de SRES Los datos en la Tabla I.1 fueron proporcionados por el Dr. Hugh Pitcher, del Pacific Northwest Laboratory. Las estimaciones son del Mini-Cam, un modelo que estima las emisiones globales de GEI. El Mini-Cam es uno de los modelos utilizados en el desarrollo de escenarios de SRES. Tabla I.1 Productividad de la labor para los cuatro argumentos de SRES para las 11 regiones utilizados en la versión Mini-Cam de los escenarios SRES Estados Unidos Familia A1 de escenarios A2 B1 B % 1.51% 1.52% 1.52% % 0.75% 1.18% 0.88% % 0.72% 1.15% 0.80% % 0.75% 1.16% 0.83% % 0.75% 1.15% 0.83% % 0.77% 1.16% 0.84% % 0.76% 1.13% 0.83% Canadá % 1.51% 1.51% 1.51% % 0.86% 1.35% 1.01% % 0.74% 1.25% 0.84% % 0.79% 1.26% 0.89% % 0.79% 1.24% 0.89% % 0.81% 1.23% 0.89% % 0.80% 1.20% 0.88% Europa Occidental % 1.64% 1.65% 1.64% % 0.95% 1.45% 1.10% % 0.73% 1.23% 0.83% Capítulo 3, Página 7 de 16

34 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Tabla I.1 Productividad de la labor para los cuatro argumentos de SRES para las 11 regiones utilizados en la versión Mini-Cam de los escenarios SRES (cont.) Familia A1 de escenarios A2 B1 B % 0.78% 1.24% 0.88% % 0.78% 1.22% 0.88% % 0.80% 1.22% 0.89% % 0.79% 1.19% 0.88% Japón % 1.78% 1.79% 1.79% % 1.32% 2.12% 1.63% % 0.68% 1.03% 0.73% % 0.72% 1.04% 0.78% % 0.72% 1.04% 0.78% % 0.74% 1.06% 0.79% % 0.73% 1.05% 0.79% Australia y Nueva Zelanda % 1.76% 1.76% 1.76% % 0.84% 1.38% 0.95% % 0.81% 1.39% 0.93% % 0.85% 1.36% 0.96% % 0.84% 1.32% 0.94% % 0.85% 1.30% 0.94% % 0.84% 1.26% 0.93% Ex-Unión Soviética % -0.71% -0.71% -0.71% % 2.59% 4.92% 3.94% % 2.26% 4.37% 3.15% % 2.04% 3.39% 2.56% Capítulo 3, Página 8 de 16

35 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Tabla I.1 Productividad de la labor para los cuatro argumentos de SRES para las 11 regiones utilizados en la versión Mini-Cam de los escenarios SRES (cont.) Familia A1 de escenarios A2 B1 B % 1.84% 2.72% 2.14% % 1.71% 2.31% 1.88% % 1.58% 2.01% 1.68% China y países de Asia Central % 7.45% 7.46% 7.46% % 4.54% 6.61% 5.59% % 2.96% 5.62% 4.39% % 2.57% 4.39% 3.40% % 2.24% 3.38% 2.69% % 2.03% 2.76% 2.27% % 1.83% 2.31% 1.96% Medio Oriente % 0.28% 0.28% 0.28% % 1.25% 2.35% 1.80% % 1.70% 3.60% 2.37% % 1.57% 2.86% 2.02% % 1.47% 2.40% 1.79% % 1.38% 2.09% 1.62% % 1.32% 1.88% 1.49% África % 0.65% 0.65% 0.65% % 2.59% 3.71% 3.15% % 3.71% 6.32% 5.14% % 3.28% 5.71% 4.57% % 2.77% 4.40% 3.48% Capítulo 3, Página 9 de 16

36 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Tabla I.1 Productividad de la labor para los cuatro argumentos de SRES para las 11 regiones utilizados en la versión Mini-Cam de los escenarios SRES (cont.) Familia A1 de escenarios A2 B1 B % 2.41% 3.40% 2.76% % 2.12% 2.74% 2.29% América Latina % 1.39% 1.39% 1.39% % 2.04% 3.76% 2.93% % 1.83% 3.88% 2.62% % 1.72% 3.07% 2.23% % 1.59% 2.53% 1.93% % 1.50% 2.20% 1.74% % 1.41% 1.96% 1.58% Sur y Sureste de Asia % 3.81% 3.81% 3.81% % 3.50% 5.81% 5.06% % 2.93% 5.49% 4.17% % 2.55% 4.26% 3.24% % 2.23% 3.29% 2.59% % 2.00% 2.68% 2.18% % 1.81% 2.27% 1.90% Nota: Porcentajes basados en el uso de cotizaciones del mercado. Los resultados no deben ser utilizados para comparar riqueza entre países y regiones. Capítulo 3, Página 10 de 16

37 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Adjunto II: Un Breve Ejemplo: Pasos para Desarrollar Escenarios socioeconómicos para la Agricultura El Anexo 1 en Malone et al. (2004) presenta relativamente claros y concisos juegos de datos y ejemplos de indicadores para ilustrar y aplicar los conceptos detrás del escenario socioeconómico de línea de base. El ejemplo citado abajo, extraído de Malone et al., es numérico; en la práctica, sin embargo, los análisis y las evaluaciones mas útiles probablemente también involucrarán información cualitativa y juicios de apoyo. Paso 1: Uso de los escenarios de SRES para desarrollar estimaciones de cambios en la población y de porcentajes de PIB del año base (por ejemplo, 1990). Paso 2: Estimación de cambios en el porcentaje del consumo total de alimento del año base. Es probable que esto siga cambios poblacionales, pero que puede ser ajustado para reflejar las mejoras o las disminuciones anticipadas en la dieta y la nutrición general. Paso 3: Estimación de las necesidades totales de cereal en millares de toneladas métricas. WRI (2000) reporta, por país, la producción media de cereales y las importaciones de cereal y la ayuda alimentaria neta como un porcentaje del consumo total de cereal. Conjuntamente, estas dos medidas pueden ser utilizadas para estimar las necesidades totales de cereal, asumiendo que si hay importaciones, toda la producción del país se consume igual internamente. Por ejemplo, las estimaciones para País en Desarrollo 1 son de toneladas métricas producidas, y 43% del consumo fue posible por las importaciones en Por lo tanto, la porción cubierta por la producción interna es del 57%, que dividido por la producción total, resulta en toneladas métricas de cereal necesitadas en Este número es luego ajustado por el crecimiento demográfico para reflejar la demanda en el 2000 y es estimado en Paso 4: Estimación de las porciones de importación y de ayuda alimentaria. Las importaciones de alimentos empiezan en 43% para el País en Desarrollo 1, como informado en WRI (2000) para 1995 (disponible en = 3027). Una manera de avanzar es escogiendo una porción de la importación como objetivo para 2100 que sea consistente con los escenarios de SRES. Estos objetivos se fijaron en 25% y 35%. Estas estimaciones particulares fueron calculadas subjetivamente por los autores, e ilustran la consistencia con los escenarios de SRES, no necesariamente con la certeza ni la consistencia con la situación propia del País en Desarrollo 1. Teniendo ambos puntos finales (es decir, las estimaciones para 2000 y 2100), los años intermedios pueden ser estimados por escala proporcional con los cambios estimados en ingresos (basado en la suposición de que los cambios en la producción o en la importación agrícola son permitidos por el crecimiento del PIB). Por ejemplo, la siguiente ecuación se utiliza para interpolar las porciones de la importación: I 2010 = I (I I 2100 ) [ (PIB PIB 2000 )/(PIB PIB 2000 ) ] donde I 2000, I 2010 y I 2100 = porción de ayuda alimentaria y de importación en el 2000, 2010 y 2100, respectivamente, y PIB 2000, PIB 2010 y PIB 2100 = cambios estimados en el PIB desde 1990 para el 2000, 2010 y 2100, respectivamente. Paso 5: Estimación de la producción interna del país. Esta estimación es calculada restando del 1 la porción de la importación calculado en el Paso 4. Esto da la porción de las necesidades totales en cereales que son alcanzados por la producción interna del país. Este número es luego multiplicado por el total de las necesidades estimadas en cereales para dar un nivel estimado de la producción agrícola implicada por el escenario. Paso 6: Estimación de los rendimientos en cosechas y porcentajes de cambios. Los rendimientos de las cosechas de cereales se estiman en base a la producción interna requerida y a la suposición Capítulo 3, Página 11 de 16

38 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base de que la superficie cultivada es constante. La superficie cultivada de cereales es estimada a partir de datos en WRI (2000), en donde la producción total de cereales en el País en Desarrollo 1 en es de toneladas métricas, y los rendimientos promedios de la cosecha de cereales son traducidas como 719 kg/ha. Por lo tanto, la superficie cultivada estimada para el País en Desarrollo 1 en es de 1,18 millones de hectáreas. La utilización de esta base de la tierra y dividiendo entre los niveles estimados de la producción da como resultado el rendimiento requerido de las cosechas. El cambio del porcentaje en rendimientos de cosecha es luego estimado utilizando 719 kg/ha en 1995 como base. Una estimación de cambios anualizados en los rendimientos también es útil. Este ejemplo, que sugiere que los rendimientos aumentaran en un 491% para el 2100, implica una tasa de cambio anual de 1,6%, consistente con recientes cambios tecnológicos pero sumamente especulativo que esta tasa pueda persistir indefinidamente. La Tabla II.1 presenta la información y los datos utilizados en este ejemplo ilustrativo. Además del uso de los argumentos (storylines) de SRES, los analistas también podrían considerar la utilización de los enfoques de escenarios estándares, tales como escenarios optimistas y pesimistas. La intención de tales escenarios es identificar una gama de resultados plausibles. Ciertamente, mientras más amplio el marco temporal utilizado en el análisis, mayor será la incertidumbre inherente al escenario. Capítulo 3, Página 12 de 16

39 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Tabla II.1. Demanda estimada de alimentación básica para País en Desarrollo 1: Escenario SRES A2 País en Desarrollo Porcentaje de cambio demográfico desde Porcentaje de cambio estimado en el PIB desde Porcentaje de cambio estimado en el consumo total de alimentos desde Estimación de las necesidades totales de cereales (miles de toneladas métricas) Estimación de la proporción de importaciones y ayuda alimentaria (%) a Estimación de producción interna (miles de toneladas métricas) Promedio de rendimientos en cultivos de cereales (Kg./ha) b Estimación del aumento en porcentaje de los rendimientos de cultivos desde Nota: Importaciones de cereal y ayuda alimentaria netos como un porcentaje del consumo total de cereales, (WRI, 2000): País en Desarrollo 1: 43%. a. La estimación de la porción de importaciones y ayuda alimentaria se basa en tomar las porciones actuales y utilizar juicio para estimar la porción meta para 2100 bajo tal escenario de SRES. En este caso, el escenario A2 sugiere mayor autosuficiencia. De esta manera, una meta puede ser de reducir las importaciones de alimentos de 43% a 25% para el La capacidad de reducir importaciones es una función de los ingresos; de esta manera, la estimación de la porción de alimentos importados está a escala con los cambios porcentuales en ingresos proyectados. Por ejemplo, 2% de todo el aumento en ingresos ocurre entre el 2000 y el 2010; de esta manera, estimamos que el 2% del 33% total de cambio en porciones de importación (-0.6%) ocurre en esta década. Hay que tener cuidado aquí para asegurar una consistencia general; importaciones decrecientes deberán ser apareados por un aumento en la producción avícola interna, lo que implica un aumento en la intensidad de producción agrícola o en superficie cultivada. b. Los rendimientos de cultivos de cereales son estimados en base a la producción interna requerida y se asume que la superficie cultivada es constante. La superficie cultivada de cereales es estimada a partir de datos en WRI (2000) en donde la producción total de cereal en es toneladas métricas, y los rendimientos promedios en cultivos de cereales son de 719 kg/ha. De esta manera, la superficie cultivada estimada para País en Desarrollo 1 en es de 1,18 millones de hectáreas. Niveles de producción, sin embargo, también son sujetos a incrementos mediante el aumento en superficie. Capítulo 3, Página 13 de 16

40 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Adjunto III: Escenarios SRES Storylines (Argumentos) Para proporcionar proyecciones más consistentes sobre las emisiones de GEI proyecciones que consideraron las complejas relaciones sociales, económicas y tecnológicas que subyacen al uso de energía y a las emisiones resultantes el IPCC desarrolló un SRES. El enfoque del SRES apuntó a la consistencia fundamental de estas relaciones complejas. El resultado fue un conjunto de argumentos lógicos que abarcan las relaciones sociales y físicas que conducen a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) (Nakicenovic y Swart, 2000). En el centro del enfoque de SRES se encuentran cuatro polos a lo largo de dos ejes principales: Económico vs. Ambiental Global vs. Regional. Como muestra la Figura III.1, las combinaciones de estos cuatro polos llevan a cuatro argumentos primarios: A1 Crecimiento económico y globalización liberal A2 Crecimiento económico con un mayor enfoque regional B1 Ambientalmente sensible con fuertes relaciones globales B2 Ambientalmente sensible con un fuerte enfoque regional Cada argumento describe un paradigma global basado en características, valores y actitudes sociales predominantes que determinan, por ejemplo, el alcance de la globalización, los patrones del desarrollo económico y la calidad de los recursos ambientales. Por su naturaleza, los argumentos son sumamente especulativos. Sin embargo, sí proporcionan puntos de partida identificables que se definen y son consistentes con los juegos de datos disponibles sobre algunas variables proyectadas (entre los más notables, población, ingresos, usos de la tierra y emisiones). Han sido utilizados en evaluaciones previas y actuales y proporcionan una base para comparaciones entre países. Finalmente, ilustran el grado de imaginación creativa que estas construcciones de escenarios abarcan. Es ciertamente apropiado elaborar sobre estos argumentos en la medida justa o deseada, siempre que sea coherente con las metas nacionales, regionales y futuras plausibles. Figura III.1. Relaciones conceptuales que fundamentan los escenarios de SRES. Fuente: Nakicenovic y Swart, Los escenarios A1 y B1 se enfocan en soluciones globales a la sostenibilidad económica, social y ambiental, con A1 enfocado al crecimiento económico y B1 enfocado a la sensibilidad ambiental. A2 y B2 se enfocan en soluciones regionales con fuerte énfasis en la independencia. Difieren en que A2 se enfoca en el crecimiento económico fuerte y B2 en la sensibilidad ambiental. El IPCC describe sus diferencias de la siguiente manera: Mientras los argumentos A1 y B1, a grados diferentes, acentúan la exitosa convergencia económica global y las Capítulo 3, Página 14 de 16

41 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base interacciones sociales y culturales, A2 y B2 se enfocan en el nacimiento de diversos caminos de desarrollo regional. El escenario A1 asume un crecimiento económico fuerte y la globalización liberal caracterizados por un bajo crecimiento demográfico, un alto crecimiento de PIB, un uso energético alto-a-muyalto, poco-a-mediano cambio en el uso de la tierra, disponibilidad media-a-alta de recursos (del petróleo y gas convencionales y no-convencionales) y rápidos avances tecnológicos. El escenario A1 asume una convergencia entre regiones, incluyendo una reducción sustancial en diferencias regionales en cuanto a ingresos per capita en las que las distinciones actuales entre países pobres y ricos eventualmente se disuelven; un aumento en la capacitación; y un aumento en las interacciones sociales y culturales. A1 se enfoca en las soluciones de mercado; ahorros e inversiones elevados, especialmente en educación y tecnología; y la movilidad internacional de personas, ideas y tecnología. El escenario A2 describe un mundo con crecimiento económico regional caracterizado por un alto crecimiento demográfico, un crecimiento mediano de PIB, el alto uso energético, medianosa-altos cambios en el uso de la tierra, la baja disponibilidad de los recursos del petróleo y gases convencionales y no-convencionales, y avances tecnológicos lentos. Este escenario asume un mundo muy heterogéneo que se enfoca en la independencia y en la conservación de identidades locales, y asume que el crecimiento económico per capita y el cambio tecnológico son más fragmentados y lentos que en otros escenarios. El escenario B1 describe un mundo convergente que acentúa las soluciones globales a la sostenibilidad económica, social y ambiental. Enfocado en la sensibilidad ambiental y las fuertes relaciones globales, B1 es caracterizado por un crecimiento demográfico bajo, un crecimiento alto del PIB, una baja utilización energética, grandes cambios en el uso de la tierra, la baja disponibilidad de recursos del petróleo y gas convencionales y no-convencionales, y avances tecnológicos medios. El escenario B1 asume los ajustes rápidos en la economía para los sectores de servicio e información, las disminuciones en la intensidad material, y en la introducción de tecnologías limpias y uso eficiente de recursos. Un tema principal en el escenario B1 es un alto nivel de conciencia ambiental y social combinado con el enfoque global al desarrollo sostenible. El escenario B2, así como el escenario A2, se enfoca en soluciones regionales para la sostenibilidad económica, social y ambiental. El escenario se enfoca en la protección ambiental y la igualdad social, y es caracterizado por un crecimiento mediano de la población y el PIB, el uso energético mediano, medianos cambios en el uso de la tierra, mediana disponibilidad de recursos, y avances tecnológicos medianos. Capítulo 3, Página 15 de 16

42 Escenarios Socioeconómicos de Línea de Base Los cuatro escenarios estandares de SRES A1 Crecimiento económico y globalización liberal Valores utilitarios, orientados a la afluencia Rápido crecimiento económico (3% globalmente) Bajo crecimiento demográfico, larga vida, familias pequeñas Rápida introducción y adopción de tecnologías eficientes Emisiones intermedias de GEIs Riqueza personal sobre calidad del ambiente Reducidas diferencias en ingresos regionales Diferencias culturales en todo el mundo convergen A2 Crecimiento económico con mayor enfoque regional Valores centrados alrededor de la localidad, la comunidad y la familia Mayor énfasis regional, tanto cultural como económico Crecimiento económico menos rápido (1.5% globalmente) Alto crecimiento demográfico Ingresos per capita bajos Cambio y adaptación tecnológica dependiente de los recursos y la cultura Las más altas emisiones de GEIs Enfoque sobre productividad agrícola para alimentar poblaciones crecientes B1 Ambientalmente sensible con fuertes relaciones globales Alto nivel de preocupación y valores ambientales y sociales Enfasis sobre el desarrollo globalmente sostenible y balanceado con inversions en infraestructura social y protección ambiental Crecimiento económico moderado (2% globalmente) Bajo crecimiento demográfico Ingresos per capita moderados, ligeramente menores que A1 Enfasis en servicios y no en bienes, calidades y cantidades materiales Tecnologías de mitigacion rapidamente adoptados y rápida caída en combustibles fósiles Bajas emisiones de GEIs B2 Ambientalemente sensibles con un enfoque fuertemente regional Alto nivel de preocupación y valores ambientales y sociales Enfasis sobre la descentralización en la toma de decisiones y la autodependencia local Crecimiento económico moderado (1% globalmente) Crecimiento demográfico moderado Ingresos per capita moderados, ligeramente menores a A1 Menor desarrollo y adopción de tecnologías, inversión global en disminución y menos difusión internacional Diferencias regionales en el uso e innovación energéticos, transición gradual a dejar los comustibles fosiles Moderadas emisiones de GEIs Capítulo 3, Página 16 de 16

43 Escenarios de Cambio Climático 4 Escenarios de Cambio Climático Este capítulo proporciona una breve guía sobre cómo desarrollar escenarios de cambio climático y adónde recurrir para obtener información adicional en técnicas o en software y en datos. Mucho ha sido escrito sobre el uso de modelos climáticos para el desarrollo de escenarios de cambio climático, por lo tanto, eso ya no será replicado aquí. En su lugar, este capítulo indica las rutas a varias fuentes diferentes de información. Luego de una breve discusión sobre concepto de escenarios de cambio climático y cuáles son las razones para crear escenarios regionales de cambio climático, además de una revisión de lo que se sabe acerca del cambio regional del clima, este capítulo contesta las preguntas siguientes: Qué datos están disponibles? Por qué se utilizan escenarios de cambio climático? Dónde se pueden obtener productos de observaciones del clima y de modelos climáticos? Dónde se pueden obtener instrumentos para la simplificación? Dónde se pueden obtener herramientas y estudios que permitan la comparación regional de los productos de los modelos? 4.1 Qué son los Escenarios de Cambio Climático? Los escenarios son las combinaciones plausibles de las condiciones que pueden representar posibles situaciones futuras. Estos escenarios se utilizan a menudo para evaluar las consecuencias de posibles condiciones futuras, la respuesta hipotética de organizaciones o individuos, y la manera en que ellos podrían estar mejor preparados para enfrentar tales condiciones. Por ejemplo, las empresas podrían utilizar escenarios de futuras situaciones del negocio para decidir si algunas inversiones o estrategias comerciales tienen sentido en la actualidad. 4.2 Por qué se utilizan Escenarios de Cambio Climático? Los escenarios de cambio climático son pronósticos de cambios plausibles en el clima. Son utilizados para comprender lo que las consecuencias del cambio climático pueden significar. También pueden ser utilizados para identificar y evaluar estrategias de adaptación. Los escenarios de cambio climático son creados porque las predicciones sobre el cambio del clima a escala regional muestran un alto grado de incertidumbre. Escala regional se refiere normalmente a la escala sub-continental al nivel de país o de provincia. Aunque es probable que Capítulo 4, Página 1 de 12

44 Escenarios de Cambio Climático finalmente las temperaturas aumenten en la mayoría de las regiones del mundo, 1 los cambios a escala regional de muchas otras variables clave, como la precipitación, son inciertas para la mayoría de las regiones. Aún cuando la dirección del cambio fuera segura o probable, existe incertidumbre acerca de la magnitud y el sentido del cambio. Los escenarios son creados para ser utilizados como herramientas para facilitar nuestra comprensión sobre cómo los climas regionales pueden cambiar, y para entender cómo sistemas vulnerables pueden ser afectados por el cambio climático. Los escenarios de cambio climático deben seguir los siguientes criterios: 1) Ser consecuentes con las influencias antropogénicas sobre el clima 2) Ser internamente consistentes; los cambios en variables relacionadas entre sí deben tener sentido físico (Mearns et al., 2001). La mejor manera de asegurar que estos criterios sean reunidos es a través de la consulta con expertos del cambio climático para verificar que los escenarios son consecuentes con cambios estimados para el clima global, y con climatólogos regionales para comprobar si los cambios regionales son coherentes con lo que se sabe acerca de la climatología regional. Si los escenarios de cambio climático regionales serán utilizados en una evaluación de V&A, deben proporcionar información sobre las variables climáticas necesitadas por los evaluadores de V&A en una escala espacial y temporal apropiada para el análisis. Esto puede requerir datos diarios o incluso sub-diarios a niveles espaciales tan precisos como el campo de una granja. Es fundamental tener presente que los escenarios de cambio climático regionales no son predicciones sobre los cambios climáticos futuros, sino herramientas para comunicar lo que podría suceder como resultado del cambio climático inducido por el hombre y para facilitar la comprensión acerca de cómo diferentes sistemas podrían ser afectados por el cambio climático. La figura 4.1 es un ejemplo de cómo utilizar los modelos climáticos en la creación de escenarios de cambio climático regionales para su uso en una evaluación de vulnerabilidad y adaptación. El proceso debe empezar con la identificación de necesidades. Esto concierne a las preguntas que están siendo cuestionadas. Normalmente, estas preguntas suelen ser definidas por actores clave. El próximo paso es identificar cuáles son las variables climáticas necesarias. Esto debe incluir a las variables climáticas cuyos cambios afecten a los sistemas estudiados. 1. Otras actividades antropogénicas como el cambio de uso de la tierra y la emisión de poluyentes del aire pueden tener efectos significativos en el cambio climático local y regional relativa a la influencia del aumento de las concentraciones de GEIs. Capítulo 4, Página 2 de 12

45 Escenarios de Cambio Climático Identify needs Identify variables Obtain baseline data Examine climate model output for region being studied Examine options for creating scenarios Select scenario sources Develop climate change scenarios Figura 4.1. Pasos para el desarrollo de escenarios de cambio climático. 4.3 Cambio Climático Regional La tabla 4.1 resume muy brevemente lo que se sabe acerca de los cambios en el clima regional como resultado del aumento de las concentraciones atmosféricas de efecto invernadero. El IPCC proporcionó una evaluación del estado del conocimiento acerca del cambio climático, de sus impactos, y de la mitigación de emisiones de GEIs. Estos informes, incluyendo uno sobre la ciencia del cambio climático, están disponibles en: Capítulo 4, Página 3 de 12

46 Escenarios de Cambio Climático Tabla 4.1. Estado de los conocimientos sobre el cambio climático regional Variable climático Cambio Grado de Confianza Aumento promedio del nivel del mar a Aumento de la temperatura El promedio del nivel del mar sufrirá un Bastante seguro aumento; IPCC proyecta de 0.1 a 0.9 metros para el El IPCC proyecta un aumento de la Probable temperatura media global entre 1.4C a 5.8C para el Los cambios regionales variarán. Las latitudes mas elevadas y las áreas tierra adentro tienen más probabilidad de sufrir más calentamiento que el promedio global. Cambios en la precipitación Dirección generalmente incierta. Áreas de latitudes muy altas y regiones ecuatoriales podrían sufrir un aumento. La región mediterránea puede sufrir una disminución. Cambios en otras áreas son generalmente inciertos, pero más información puede ser obtenida mediante una cuidadosa examinación del producto del modelo. Relativamente bajo (el grado de confianza en proyecciones de cambios en las precipitaciones regionales es relativamente bajo). Intensidad de precipitaciones pico Sequía Aumento en promedio. Esto no significa que todos los eventos de precipitación se vuelven mas intensos. Aumento en áreas medias de los continentes durante el verano. Altamente probable en muchas áreas Probable Intensidad de Inundaciones Aumento en muchas áreas. Probable Vientos huracanados tropicales y tasa de precipitaciones pico Aumento en muchas áreas. Probable a. El nivel del mar observado a nivel regional será aumentado por uplift local o disminuido por subducción local. Fuentes: Houghton et al., 2001; Stratus Consulting, Datos Climáticos Observados Durante la creación de escenarios climáticos, uno de los primeros pasos implica la identificación de las variables relevantes del clima que son importantes para el sistema, el lugar o el sector a ser examinado. Si los analistas podrían desarrollar escenarios para las variables dependería de la existencia de datos sobre tales variables en registros observados, o de la posibilidad de obtenerlos de modelos climáticos. Los datos climáticos observados de un país probablemente se encuentran disponibles a través del servicio meteorológico del país. Capítulo 4, Página 4 de 12

47 Escenarios de Cambio Climático Conjuntos de datos meteorológicos globales también están disponibles. Por ejemplo, el Centro de distribución de Datos del IPCC (http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/obs/index.htm ) contiene planillas de datos observados en varios formatos, incluyendo: Medias climatológicas para en conjuntos de planillas de datos globales (toda el área terrestre) 0,5 x 0,5 Medias de datos climáticos para diez años a una resolución de 0,5 x 0,5º desde 1901 hasta 1990 Medias de datos para treinta años a una resolución de 0,5 x 0,5 para , y Visualizaciones de datos a una resolución de 0,5 x 0,5 para media de datos de 10 y 30 años. Además, los datos climáticos observados se encuentran compilados en: International Research Institute for Climate Prediction (IRI) (http://iridl.ldeo.columbia.edu/docfind/databrief/cat-atmos.html) U.S. National Climate Data Center s Global Daily Climatology Network (http://iridl.ldeo.columbia.edu/sources/.noaa/.ncdc/.gdcn/). 4.5 Tipos de Escenarios de Cambio Climático Existen varios tipos de escenarios de cambio climático. Varían desde aquellos que son ideados y basados arbitrariamente en el juicio del experto (escenarios de cambio climático arbitrarios) y aquellos basados en el clima pasado (escenarios de cambio climático análogos), hasta los escenarios que se basan en la producción de un modelo climático Escenarios de Cambio Climático Arbitrarios Los escenarios de cambio climático arbitrarios son cambios en las variables clave escogidas para probar la sensibilidad de un sistema ante los cambios en el clima. A menudo son cambios anuales uniformes en variables tales como la temperatura y la precipitación. Un ejemplo son las combinaciones de aumentos de 1, 2 y 4 en la temperatura combinada con ningún cambio, y aumentos y disminuciones de 10% y 20% en la precipitación. Diferentes cambios pueden ser supuestos para temporadas diferentes. Estos escenarios son muy útiles para probar la sensibilidad de sistemas ante cambios en variables individuales y ante cambios combinados. Los analistas deben tener cuidado en mantener los cambios arbitrarios coherentes con lo que es posible ante el cambio climático y deben evitar las combinaciones inverosímiles de variables. Esto debe ser hecho consultando con climatólogos y examinando las estimaciones de cambios regionales en el clima de modelos climáticos (ver a continuación). Capítulo 4, Página 5 de 12

48 Escenarios de Cambio Climático Escenarios de Cambios Climáticos Análogos Escenarios análogos o climas pasados pueden ser creados a partir de registros climáticos instrumentales o de reconstrucciones paleo-climáticas. El registro instrumental será a menudo un registro multi-decadal completo, frecuentemente de observaciones diarias o sub-diarias del tiempo. La ventaja de estos datos es que, al ser registrados en cada estación de observación, podrían proporcionar mejor información sobre la distribución regional del clima que muchos otros modelos climáticos. Además, los datos pueden ser registrados en una base diaria o sub-diaria y así pueden proporcionar información sobre la variabilidad climática diaria observada, o incluso diurna. Estos datos también podrán reflejar los sucesos extremos históricos y su variabilidad. Sin embargo, es probable que estos sucesos muestren temperaturas promedio más bajas que ante futuras condiciones climáticas. En muchas regiones, como en África, el número de estaciones de observación es limitado; por lo tanto, en ocasiones el registro es incompleto. Las reconstrucciones paleo-climáticas pueden ir centenares o incluso miles de años atrás en el tiempo. Son llamados reconstrucciones porque se basan en proxy datos tales como los anillos de los árboles, las perforaciones y los núcleos del hielo. Su ventaja es que, al cubrir un periodo de tiempo más largo que el registro instrumental, pueden incluir más variación de condiciones climáticas promedio (es decir, períodos más calurosos, fríos, húmedos o secos, en comparación al registro instrumental). Sus desventajas incluyen la inexactitud en la estimación de climas pasados, la resolución temporal baja (por ejemplo, se pueden estimar climas estacionales o anuales) y el alcance incompleto Escenarios basados en modelos climáticos Los modelos climáticos son representaciones matemáticas del clima. Aunque existe mucha incertidumbre acerca de estos modelos, como los modelos climáticos, éstos permiten simular la manera en que el clima regional y global puede cambiar como resultado de las influencias antropogénicas. Existen modelos tanto para climas regionales como para el clima global. Los modelos para el clima global varían desde los sencillos y unidimensionales como el MAGICC, descrito brevemente más abajo, hasta los modelos más complejos como los de circulación general (GCMs). Los GCMs modelan la atmósfera, el océano y las interacciones con la superficie de la tierra. El cambio es modelado a escala regional, y estimado normalmente en cuadrículas que representan aproximadamente varios cientos de kilómetros de ancho. Los GCMs sólo proporcionan un promedio del cambio climático para cada cuadrícula, aunque los climas reales puedan variar considerablemente dentro de varios cientos de kilómetros. Los GCMs más antiguos, desarrollados hasta aproximadamente los inicios de la década de los 90, tendían a simular las condiciones actuales y las condiciones estables en el futuro, normalmente para la duplicación de CO 2. Desde entonces, han sido desarrollados GCMs más sofisticados que permiten la simulación de los cambios climáticos a través del tiempo. Tales simulaciones son referidas como de desarrollo transitorio. Estos modelos más nuevos son Capítulo 4, Página 6 de 12

49 Escenarios de Cambio Climático modelos emparejados, es decir, son capaces de simulan la atmósfera y los océanos, así como sus interacciones. Se denominan modelos de circulación general atmósfera-océano (AOGCMs). Algunos productos del GCM pueden ser obtenidos del Centro de Distribución de Datos IPCC (http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/obs/index.htm ) y de SCENGEN (ver más abajo). 4.6 Simplificación desde GCMs Los escenarios de cambio climático requieren a menudo de una resolución más alta (cuadrículas más pequeñas) que la que un GCMs puede proporcionar. Para desarrollar productos de mayor resolución, los resultados del GCMs son simplificados, es decir, son transformados a resultados de menor escala que las cuadrículas de GCM. Hay tres opciones básicas para realizar la simplificación: Productos de GCM combinados con observaciones históricas Simplificación estadística Modelos climáticos regionales Productos de GCM combinados con observaciones históricas Este enfoque, ya utilizado en varios estudios, implica la combinación de promedios de cambios mensuales a partir de GCMs (normalmente promediando 30 años de datos simulados) con un banco de datos histórico. El registro observado es cambiado por el cambio en el producto del GCM desarrollado (por ejemplo, las condiciones de finales del siglo XX) hasta la duplicación de CO 2 o hasta un momento particular de desarrollo transitorio. Normalmente, las temperaturas observadas aumentan por el aumento absoluto de temperaturas en el GCM desarrollado y la precipitación observada es cambiada por el cambio porcentual en el GCM desarrollado. La ventaja de este enfoque es que es relativamente fácil de aplicar y puede proporcionar un escenario en las escalas espacial y temporal del banco de datos histórico del clima. La desventaja es que asume un cambio uniforme dentro de cada cuadrícula y dentro de los meses. Utilizando productos promedio de GCM no se justifican los cambios posibles en la variabilidad interanual. Muchos estudios han utilizado productos de cuadrículas individuales, pero algunos cuestionan la certeza de tales datos. Hewitson (2003) sugiere promediar el producto del GCM en la cuadrícula con las ocho cuadrículas adyacentes para suavizar los cambios de cuadrícula a cuadrícula. Las tiras cúbicas también pueden ser utilizadas para suavizar la variación de la escala de la cuadrícula Simplificación Estadística La simplificación estadística desarrolla cambios climáticos de alta resolución en base al producto de mayor escala del GCMs. En lo que respecta al modelo, constituye un método más sencillo para desarrollar datos de alta resolución. Puede ser especialmente útil para simular cambios en Capítulo 4, Página 7 de 12

50 Escenarios de Cambio Climático regiones donde existen algunas características, tales como islas pequeñas y regiones montañosas, que no son capturadas por un GCMs. La simplificación estadística se basa en la presunción de que la relación entre las variables a gran escala (pronosticadores) y las variables a pequeña escala (pronosticadas) se mantienen estables tanto ante el cambio climático como ante el clima presente. Esto no siempre puede ser el caso. El IPCC desarrolló una guía para el uso de simplificaciones estadísticas. Se puede obtener en la siguiente dirección de Internet: El Modelo Estadístico de Simplificación (SDSM) ha sido aplicado a nivel global utilizando el modelo Hadley (HadCM3) y está disponible en: Modelos climáticos regionales Los modelos climáticos regionales (RCMs) son los modelos de mayor resolución enfocados a una región, normalmente a escala continental o sub-continental. Sus cuadrículas cubren hasta 50 kilómetros o menos. Por lo tanto, son capaces de capturar muchas características regionales que los GCMs no pueden. Sin embargo, los RCMs se deben desarrollar con las condiciones fronterizas de los GCMs (por ejemplo, cambios en patrones de presión, temperaturas de la superficie de mar), así que normalmente existen RCM desarrollados para sólo unos pocos GCMs. Algunas de sus aplicaciones son para periodos de tiempo limitados, por ejemplo, para una década simulada. La ventaja de los RCMs es que pueden proporcionar una mejor representación espacial del cambio climático que los GCMs, pero no pueden corregir los errores en condiciones fronterizas. El IPCC desarrolló una guía para el uso de RCMs. Puede ser obtenida en Breve revisión de opciones La Tabla 4.2 proporciona un breve resumen de las ventajas y desventajas que presentan las diferentes opciones para la creación de escenarios de cambio climático. 4.7 Selección de Escenarios de Cambio Climático Es muy útil comprender lo que se sabe y no se sabe sobre los posibles cambios climáticos para una región de interés. Una manera de realizar esto es revisando varios GCMs para ver lo que se proyecta en ellos acerca del clima regional. Aunque esto no pueda limitar completamente la incertidumbre acerca del cambio climático regional, puede constituir un indicador muy útil de cuán amplia puede ser la incertidumbre. Capítulo 4, Página 8 de 12

51 Escenarios de Cambio Climático Tabla 4.2. Ventajas y desventajas de las opciones de escenarios de cambio climático Opciones Sub-opciones Ventajas Desventajas Escenarios arbitrarios Fáciles de crear y aplicar Pueden representar una amplia gama de potenciales cambios en el clima Las combinaciones pueden ser físicamente implausibles Podría representar a cambios poco probables en el clima regional Escenarios análogos Registro instrumental Alta resolución espacial y temporal Capta la variabilidad climática Los registros recientes solo captan un incremento limitado en concentraciones de GEIs Reconstrucciones Paleo-climáticas Pueden reflejar un rango más amplio de condiciones climáticas que el registro instrumental Forzando condiciones desiguales a los incrementos antropogénicos en concentraciones de GEIs Modelos climáticos GCMs Simulan la respuesta global a los aumentos en las concentraciones de GEIs Internamente consistentes Baja resolución espacial Los modelos tienen diferentes condiciones de inicio y parametización, que hacen que la comparación de resultados sea un desafío RCMs Resolución espacial considerablemente más alta No enmienda los errores de GCM Aplicaciones limitadas, por ejemplo, desarrollada con algunos GCMs A menudo se desarrollan para periodos de tiempo limitados Simplificación estadística Manera relativamente fácil de obtener productos de alta resolución espacial y resolución temporal basados en GCMs No capturará cambios en la relación entre variables de GCM y el clima a escala local Existen varias fuentes de herramientas y de información para examinar las estimaciones del GCM del cambio regional. Todos dependen de los patrones de escala para estandardizar el producto de los GCMs. Los patrones de escala emplean los cambios regionales de temperatura y precipitación de un GCM particular con respecto al aumento de la temperatura media global del mismo GCM. Estos patrones pueden ser comparados a través de GCMs para evaluar las diferencias intermodelos como una indicación de la incertidumbre. Las pautas también pueden ser ajustadas por cambios en la temperatura media global para ajustar el cambio regional a diferentes niveles de cambio climático global. Los instrumentos incluyen lo siguiente: Capítulo 4, Página 9 de 12

52 Escenarios de Cambio Climático MAGICC/SCENGEN (Wigley y Raper, 2002) utiliza un modelo unidimensional del clima (MAGICC), y permite al usuario escoger los escenarios de la emisión, la sensibilidad del clima, la escala temporal y otros factores. MAGICC estima el cambio en la temperatura media global y el aumento del nivel del mar (el mismo modelo fue utilizado por IPCC TAR para este propósito). El componente SCENGEN utiliza el producto de la temperatura media global de MAGICC para aumentar la escala de los resultados de 17 GCMs transitorios para dar un producto regional de temperatura y precipitación en una cuadrícula de 5 H 5. MAGICC/SCENGEN también permite al usuario comparar el cambio promedio en temperatura o precipitación simuladas por los GCMs con relación a la variabilidad entre modelos (es decir, las diferencias en proyecciones de cambios regionales de temperatura y precipitación por modelos diferentes). Esto es un indicador de si los modelos están o no de acuerdo en la dirección del cambio. MAGICC/SCENGEN permite además examinar el cambio en la variabilidad interanual para GCMs individuales. El modelo puede ser obtenido en COSMIC (Williams et al., 1998) también utiliza un modelo climático unidimensional para estimar los cambios en el aumento de la temperatura media global y la subida del nivel del mar. Emplea patrones de escala para ajustar el producto 14 GCM desarrollado. Estos modelos tienden a ser más viejos que los de MAGICC/SCENGEN. COSMIC ha simplificado el modelo producido (utilizando tiras cúbicas) a cuadrículas de 0.5 H 0.5 y luego agregadas hasta el nivel de país utilizando ponderaciones de población y área. El usuario escoge escenarios de las emisiones, la sensibilidad climática, el GCM a ser utilizado, y si las consideraciones de población o área serán utilizados. Los resultados para la temperatura y la precipitación son dados a nivel nacional año tras año. Otras fuentes de información COSMIC puede ser obtenido (sin ningún costo) registrándose con el Dr. Larry Williams del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica El Instituto Finlandés del Ambiente publicó un informe titulado El Cambio Climático en las Regiones del Mundo (Ruosteenoja et al., 2003) en el que se compara el producto del GCM en la temperatura y la precipitación para Las siguientes son buenas fuentes de información sobre escenarios de cambio climático: IPCC TGCIA Pautas para el uso de datos de escenarios para impacto climático y evaluaciones de adaptación. Disponible en IPCC Centro de Distribución de Datos, Pautas Técnicas y otros materiales de apoyo. Disponible en regiones sub-continentales alrededor del mundo. El informe puede ser fácilmente consultado para el nivel del acuerdo y el rango de estimaciones para cambios en la temperatura y la precipitación a escala sub-continental. El informe utiliza también dos GCMs para estimar la variabilidad natural en la temperatura y la precipitación, de modo que los analistas pueden evaluar si los cambios en el clima van más allá de la variabilidad natural. El informe puede ser obtenido en: = &lan = EN. Capítulo 4, Página 10 de 12

53 Escenarios de Cambio Climático 4.8 Escenarios para el Aumento del Nivel del Mar Los escenarios para el aumento del nivel del mar son generalmente más fáciles de desarrollar que los escenarios de cambio climático porque, a diferencia del cambio climático, sólo una variable, el nivel del mar, se halla implicada. Además, existe un alto grado de confianza en que en nivel del mar vaya a subir. El capítulo 5 recomienda el uso de escenarios con incrementos de 0.5 y 1.0 metros en el nivel del mar por encima de los niveles de 1990 en el 2100 para capturar (lo que a veces es considerado como eustático ) el aumento global del nivel del mar. Esencialmente, esto representa el aumento global promedio en el nivel del mar como resultado de concentraciones aumentadas de GHG. Es importante notar que las tasas regionales de aumento del nivel del mar pueden variar. Esto es resultado de distintas tasas regionales de expansión térmica de los océanos así como de diferencias regionales en la circulación atmosférica, que pueden afectar los niveles del mar relativos. Además, muchas áreas costeras están siendo hundidas, o bien, edificadas. Una herramienta para dirigir esto es el Generador del Nivel del Mar de SIMCLIM, desarrollado en el Instituto Internacional de Cambio Global (IGCI) de la Universidad de Waikato en Hamilton, Nueva Zelanda. Este software permite a los usuarios generar los futuros escenarios de cambios en el nivel del mar que tienen en cuenta diferentes factores que pueden afectar la subida de nivel del mar a escala local. La herramienta puede ser obtenida por US$ 150 en = 1. Cabe notar que las directrices para escenarios de aumento relativo del nivel del mar serán proporcionada en el futuro por el Grupo de Trabajo en Escenarios para la Evaluación del Clima y el Impacto (TGCIA) del IPCC (ver a través de las páginas web del Centro de Distribución de Datos (DDC) del IPCC (ver Capítulo 4, Página 11 de 12

54 Escenarios de Cambio Climático 4.9 Referencias Auxiliares Para discusiones más detalladas acerca del desarrollo de escenarios de cambio climático, alentamos a los analistas a leer los siguientes documentos: Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, D. Xiaosu, and K. Maskell (eds.) Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge University Press, New York. IPCC-TGCIA Guidelines for the Use of Scenario Data for Climate Impact and Adaptation Assessment. Version 1. Prepared by T.R. Carter, M. Hulme, and M. Lal for Intergovernmental Panel on Climate Change, Task Group on Scenarios for Climate Impact Assessment. Available Mearns, L.O., M. Hulme, T.R. Carter, R. Leemans, M. Lal, and P. Whetton Climate scenario development. In Climate Change 2001: The Scientific Basis, J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, D. Xiaosu, and K. Maskell (eds.). Cambridge University Press, New York. Available 13.PDF. Smith, J.B. and M. Hulme Climate change scenarios. In Handbook on Methods for Climate Change Impact Assessment and Adaptation Strategies, J. Feenstra, I. Burton, J.B. Smith, and R. Tol (eds.). Institute for Environmental Studies, Free University, Amsterdam. Available Capítulo 4, Página 12 de 12

55 Recursos Costeros 5. Recursos Costeros 5.1 Síntesis General El aumento en el nivel del mar como resultado del cambio climático tendrá varios diferentes efectos físicos y ecológicos sobre los sistemas costeros: inundación, daños por inundación y tormentas, pérdida de humedales, erosión, intrusión de agua salada y aumento en los niveles freáticos. Otros efectos del cambio climático, como las temperaturas más elevadas del agua de mar, los cambios en los regímenes de precipitación y los cambios en la trayectoria, la frecuencia y la intensidad de las tormentas, también afectarán los sistemas costeros, tanto directamente como por las interacciones con la subida del nivel del mar. El aumento en las temperaturas de las aguas superficiales, por ejemplo, puede probablemente causar la decoloración de los corales y la migración de especies costeras hacia latitudes más altas. Los cambios en los regímenes de precipitación y tormentas alterarán los riesgos de inundación y daños por tormenta. Las Tablas 5.1 y 5.2 resumen algunos de los efectos biogeofísicos del cambio climático y la subida del nivel del mar, y de sus interacciones. Estos efectos biogeofísicos tendrán además impactos socioeconómicos directos e indirectos sobre el turismo, los asentamientos humanos, la agricultura, el suministro y la calidad de agua dulce, las pesquerías, los servicios financieros y la salud humana en las zonas costeras (McLean et al., 2001; Nicholls, 2002). La población residente de zonas costeras (a niveles actuales o proyectados) podría ser afectada por un aumento de la inundación, o en última instancia, tener la necesidad de mudarse a causa de las frecuentes inundaciones, los desbordes o la pérdida de tierra por erosión. Habría también cambios en los bienes y servicios comercializados tales como la tierra, la infraestructura y la productividad agrícola e industrial. Las evaluaciones de la vulnerabilidad de recursos costeros a los impactos del cambio climático deben poder distinguir entre vulnerabilidad natural del sistema y vulnerabilidad socioeconómica del sistema, aunque claramente ambos están relacionados y son interdependientes. Ambos son dependientes en sensibilidad, exposición y capacidad de adaptación (ver Smit et al., 2001). Un análisis apropiado de vulnerabilidad socioeconómica a la subida del nivel del mar, sin embargo, requiere de una comprensión previa de cómo el sistema natural será afectado. Partiendo de esta base, el análisis de vulnerabilidad costera comienza con la respuesta del sistema natural. Además, otros estreses climáticos y no climáticos deben ser reconocidos en un análisis de vulnerabilidad, porque el aumento del nivel del mar no ocurre aisladamente y los sistemas costeros evolucionarán a causa de otros factores distintos al aumento del nivel del mar. El nivel del mar a escala global es controlado por el clima, los movimientos en la superficie de la Tierra, la rotación de la Tierra y el efecto de la gravedad (Figura 5.1). Es probable que el promedio global de la subida del nivel del mar se acelere considerablemente en las siguientes décadas a causa del calentamiento global antropogénico, y el cambio climático global inducido por el hombre asociado al consecuente aumento del nivel del mar pueden tener consecuencias adversas considerables para los ecosistemas y las sociedades costeros. El IPCC (Houghton et al., 2001) proyectó un aumento de la temperatura media global en la superficie de 1,4 a 5,8 C desde 1990 a El capítulo sobre cambios en el nivel del mar del TAR del IPCC (Church et al., 2001) utilizó estas proyecciones y estimó que el promedio global del nivel del mar aumentará entre 9 y 88 cm en el mismo período, con un valor central de 48 cm, que es 2,2 a 4,4 veces la tasa observada a lo largo del siglo XX. Aún con reducciones drásticas en emisiones de GEIs, el nivel del mar continuará subiendo por siglos, más allá del 2100, a causa del largo tiempo necesario para la respuesta térmica del sistema global del océano, conocido generalmente como el compromiso al aumento del nivel del mar. Capítulo 5, Página 1 de 15

56 Recursos Costeros Tabla 5.1. Algunos cambios climáticos y factores relacionados relevantes a las costas y sus efectos biogeofísicos Factor climático Dirección del cambio Efectos biogeofísicos Temperatura del agua de mar (de aguas superficiales) Intensidad de la precipitación/ escurrimiento superficial Olas debido a cambios en el clima Trayectoria, frecuencia e intensidad de tormentas Aumento Ciclo hidrológico intensificado, con amplias variaciones regionales Poco conocido, pero significativa variabilidad temporal y espacial esperada Poco conocidos, pero significativa variabilidad temporal y espacial esperada Aumento de la decoloración de corales; migración de especies costeras hacia latitudes más altas; disminución de la incidencia de hielo oceánico a latitudes más altas Cambios en el suministro de sedimentos fluviales; cambios en el riesgo de inundación en zonas costeras bajas; pero también se considera el manejo de cuencas Cambios e incrementos en los patrones de erosión; cambios en los impactos de las tormentas Cambios en la ocurrencia de inundaciones y daños por tormentas CO 2 atmosférico Aumento Aumento de la productividad en ecosistemas costeros; disminución de los impactos de la saturación de CaCO 3 en arrecifes coralinos Fuente: Nicholls, Tabla 5.2. Principales efectos biofísicos del aumento relativo del nivel del mar, incluyendo los factores interactivos relevantes Inundación y daños por tormentas Efectos biogeofísicos Climáticos Oleadas Olas y Tormentas climáticas, cambios morfológicos, suministro de sedimentos Efecto de arrastre Escurrimiento superficial Otros factores relevantes No Climáticos Suministro de sedimentos, manejo de inundaciones, cambios morfológicos, adjudicación de tierras Manejo de cuencas y uso de la tierra Pérdida de humedales (y cambios) Fertilización con CO 2 Suministro de sedimentos Suministro de sedimentos, espacio de migración, destrucción directa Erosión Suministro de sedimentos, olas Suministro de sedimentos y tormentas climáticas Intrusión de Aguas Escurrimiento superficial Manejo de cuencas y uso de la tierra agua salada superficiales Aguas Precipitación Uso de la tierra, uso de acuíferos subterráneas Aumento de napa freática /drenaje Precipitación Uso de la tierra, uso de acuíferos impedido Observación: Algunos factores (por ejemplo, el suministro de sedimentos) aparecen dos veces debido a que pueden ser influenciados tanto por los factores climáticos como por los no climáticos. Fuente: Adaptado de Nicholls, Capítulo 5, Página 2 de 15

57 Recursos Costeros Relative Sea Level Rise Figura 5.1. El clima, los movimientos terrestres y los efectos gravitacionales de la rotación de la Tierra controlan el nivel del mar global, pero se combinan con los cambios locales para producir un cambio en el nivel del mar con relación al nivel local de la tierra Efectos del aumento en el nivel del mar El aumento relativo del nivel del mar tiene una gran variedad de efectos sobre los procesos costeros. Además de elevar el nivel del océano, el aumento del nivel del mar también incrementa todos los procesos costeros que operan en torno al nivel promedio del mar (mareas, oleajes, etc.). Los efectos inmediatos de un aumento en el nivel del mar, por lo tanto, incluyen la inundación y el aumento en la frecuencia y la profundidad de las inundaciones en tierras costeras. Los efectos a más largo plazo incluyen cambios morfológicos, particularmente erosión de las playas y disminución de los saladares, a medida que la costa se ajusta a las nuevas condiciones ambientales. Para la cantidad de aumento relativo del nivel del mar esperado durante el siglo XXI ( 1 m), estos cambios son principalmente efectivos a través de cambios en dos direcciones: Cambios en oleajes, mareas y oleadas Cambios en la morfología costera Un aumento relativo del nivel del mar permite que las olas rompan más cerca de la costa, lo que a su vez aumenta la carga y el estrés sobre las estructuras costeras de defensa. Las profundidades crecientes del agua también pueden afectar el progreso de mareas y oleadas. Más directamente, levantará todos los niveles de las aguas asociadas, incluyendo la alturas extremas de oleadas. Por lo tanto, aunque se mantengan constantes la trayectoria, la frecuencia y la intensidad de las tormentas, el aumento relativo del nivel del mar podría reducir el período del retorno de los niveles de agua extremos. El IPCC concluyó que la intensidad de los ciclones tropicales podría aumentar: si esto ocurre, haría que el poder combinado entre el aumento del nivel del mar y los ciclones sea potencialmente aún más destructivo que los ciclones de hoy. Capítulo 5, Página 3 de 15

58 Recursos Costeros En cuanto al alcance de las mareas a los ríos, el aumento relativo del nivel del mar subirá el nivel de base para las inundaciones de ríos. Bajo el cambio climático, también podría haber un aumento en el caudal del río, y estos dos factores interactivos podrían reinforzar un aumento en el riesgo de inundación. Los seis efectos biofísicos más importantes desde una perspectiva social son: Aumento de las probabilidades de frecuencia de inundación Erosión Inundación Elevación de los niveles freáticos Intrusión de agua salada Efectos biológicos. Los efectos socioeconómicos potenciales del aumento del nivel del mar son: Pérdida directa de valores económicos, ecológicos, culturales y de subsistencia a causa de la pérdida de tierras, infraestructura y hábitats costeros Aumento del riesgo de inundación para personas, tierras e infraestructura, y para los valores citados más arriba Otros efectos relacionados con cambios en el manejo del agua, la salinidad y la actividad biológica, tales como la pérdida de turismo, la pérdida de hábitats costeros y los efectos en la agricultura y acuacultura. La Figura 5.2 presenta las implicancias regionales de la subida del nivel del mar, ilustrando las regiones más afectadas por los impactos de inundaciones dados con el escenario HadCM2 (promedio) para la década de los 2080s (Nicholls et al., 1999). Globalmente, cerca de 200 millones de personas vivían en la planicie de inundaciones costeras (por debajo de la elevación de la inundación por oleadas de 1 en años) en 1990, equivalente a alrededor del 4% de la población mundial. Se estima que en promedio, 10 millones de personas al año experimentan inundaciones. Aún sin el aumento del nivel del mar este número aumentará considerablemente a causa del incremento de poblaciones costeras. Pacific Ocean SMALL ISLANDS PEOPLEATRISK (millions per region) A > 50 million B C million < 10 million Caribbean C C A Indian Oc ean SMALL ISLANDS B region boundary vulnerable island region Figura 5.2. Regiones vulnerables asumiendo un aumento del nivel del mar de 45 cm para el Fuente: Nicholls et al., Capítulo 5, Página 4 de 15

59 Recursos Costeros Las regiones más vulnerables en términos relativos son las regiones de islas del Caribe y las islas pequeñas del Océano Indico y Océano Pacífico. Los aumentos absolutos son más grandes en el sur y sureste de Asia y en la costa de África. La figura muestra que para una estimación intermedia del aumento del nivel del mar (45 cm) para el 2080 en la costa de África, hasta 10 millones de personas por cada región (África Occidental, África Oriental y sur del Mediterráneo) estarán en riesgo de inundación cada año. El peor caso pronosticado es para el sur de Asia, donde más de 50 millones de personas podrían estar bajo riesgo de inundación cada año para la década de los 2080s Escenarios del Nivel de Mar Los escenarios globales son derivados directamente del TAR del IPCC (Houghton et al., 2001) y por lo tanto incluyen incertidumbres tanto científicas como de las emisiones. Para cada escenario de SRES (ver Capítulo 3) hay un rango sustancial de incertidumbre, que primeramente refleja las incertidumbres en la sensibilidad del clima; de ahí que los escenarios muestran una superposición significativa. Para evaluaciones de impacto, estos escenarios de promedio global deben ser simplificados a escenarios locales (o relativos) de aumento del nivel del mar. En ausencia de información relevante sobre el levantamiento y la subdución de la tierra, u otros componentes regionales del aumento del nivel del mar, los escenarios de aumento promedio global del nivel del mar pueden ser aplicados directamente. Dada la incertidumbre acerca del futuro aumento del nivel del mar, una serie de escenarios deben ser considerados, por ejemplo, 0,5 m y 1,0 m de aumento para el 2100, porque esto debe abarcar el probable cambio Litoral co-evolutivo En áreas costeras, los sistemas naturales y socioeconómicos se encuentran cercanamente emparejados y se puede argumentar que están co-evolucionando, lo que significa que cada uno esta restringiendo la evolución del otro. Esto se debe tener en cuenta al considerar los posibles impactos del aumento del nivel del mar y sus respuestas asociadas Adaptación Dado el compromiso al aumento del nivel del mar, la necesidad de adaptación en áreas costeras continuará por siglos, y este compromiso a la adaptación costera necesita ser incorporado a la política del manejo costero a largo plazo. Los sistemas naturales tienen una capacidad de responder autónomamente a presiones externas como el cambio climático, y esto se puede describir como la habilidad natural del sistema (en este caso, el litoral) a responder. Un humedal sano y sin obstrucciones respondería depositando más sedimento y creciendo verticalmente, llevando el mismo ritmo que el aumento del nivel del mar; esto sería un ejemplo de adaptación autónoma. En muchos lugares, sin embargo, las actividades humanas han reducido la habilidad natural de un sistema para la adaptación, quizás por el desarrollo o la contaminación de la zona costera. La adaptación planificada al aumento del nivel del mar, por lo tanto, deberá incluir la consideración de opciones para revertir estas tendencias de maladaptación así como para aumentar la resiliencia natural de la costa y aumentar la capacidad de adaptación autónoma. Los sistemas socioeconómicos en zonas costeras también tienen la capacidad de responder autónomamente al cambio climático. Los productores pueden cambiar a cultivos que sean más Capítulo 5, Página 5 de 15

60 Recursos Costeros tolerantes a la sal, y las personas pueden mudarse de las áreas cada vez más susceptibles a las inundaciones. Es probable que esto llegue a ser más importante a medida que aumente el nivel del mar. Dado que los impactos probablemente sean grandes, aún teniendo en cuenta la adaptación autónoma, existe una necesidad adicional para la adaptación planificada. Ejemplos de iniciativas que abarcan la adaptación planificada al cambio climático son la adopción de regulaciones de control de planificación física y desarrollo fortalecidas y mejoradas, e incluyen aquellas relacionadas con la ICZM (Manejo Integrado de la Zona Costera) y la Planificación de Manejo del Litoral (ver Cuadro 5.1). Esto también podría incluir la implementación del proceso de evaluación de impacto ambiental y el manejo de desastres para peligros costeros. Cuadro 5.1. Planificación de manejo de litorales para adaptación. Las más recientes pautas de manejo de litorales usadas en Inglaterra y Gales son aplicadas a nivel nacional (Defra, 2004) y pueden ser adaptadas para su utilización en otros sitios. Están constituidas por un conjunto de estrategias proactivas para el manejo de litorales que serán implementadas dentro de los planes de manejo de litorales (Defra, 2004). La costa es dividida en varias parcelas y subparcelas de costa, y luego vuelven a ser divididas en unidades de manejo, reflejando el uso de la tierra. Para cada unidad de manejo, son seleccionadas las respuestas estratégicas, tales como proteger áreas desarrolladas (lo que se denomina mantener la línea ), o permitir la ocurrencia de procesos naturales (denominado no hacer nada ) donde los impactos humanos puedan ser mínimos. A pesar de que estos enfoques no han sido aplicados en países en desarrollo, se espera que planes estratégicos de manejo de litorales sean desarrollados extensamente en las próximas décadas. La adaptación planificada, y por lo tanto proactiva, apunta a la reducción de la vulnerabilidad de un sistema mediante la minimización del riesgo o la maximización de la capacidad de adaptación. Se identifican cinco objetivos genéricos de la adaptación proactiva pertinentes a zonas costeras: 1) Aumento de la fuerza de los diseños infraestructurales y las inversiones a largo plazo. La infraestructura sería diseñada para resistir los acontecimientos extremos más intensos y frecuentes. 2) Aumento de la flexibilidad de sistemas manejados vulnerables. Los sistemas serían diseñados y operados para enfrentar una gran variedad de condiciones climáticas. La flexibilidad puede incluir el mejoramiento de la resiliencia de un sistema, es decir, su capacidad de recuperarse de acontecimientos extremos. 3) Aumento de la adaptabilidad de sistemas naturales vulnerables. Los sistemas naturales se pueden hacer más adaptables mediante la reducción de los estreses que enfrentan actualmente; por ejemplo, ante la degradación del hábitat, permitir la adaptación por medios como la eliminación de barreras a la migración (por ejemplo, quitando las estructuras costeras duras que pueden bloquear la migración interior de los pantanos). 4) Reversión de tendencias maladaptativas. Muchas tendencias actuales aumentan la vulnerabilidad al cambio climático. Por ejemplo, la subvención del desarrollo en llanuras de inundación puede Capítulo 5, Página 6 de 15

61 Recursos Costeros aumentar el número de personas y la cantidad de propiedades en áreas costeras bajas vulnerables al aumento del nivel del mar y de tormentas costeras. 5) Mejoramiento de conocimientos, preparación y previsión sociales. La educación sobre los riesgos del cambio climático y cómo reducirlos o reaccionar ante ellos puede ayudar a reducir vulnerabilidad. Para zonas costeras, otra clasificación de tres estrategias básicas de adaptación es a menudo utilizada (por ejemplo, IPCC, 1992): Protección: reducir el riesgo de un acontecimiento mediante la disminución de la probabilidad de su ocurrencia. Acomodación: aumentar la habilidad de la sociedad para enfrentar los efectos del acontecimiento. Retirada: reducir el riesgo del acontecimiento mediante la limitación de sus efectos potenciales. Cada una de estas estrategias esta diseñada para proteger el uso humano de la zona costera y, si son aplicadas apropiadamente, cada una tiene consecuencias diferentes para los ecosistemas costeros. La retirada implica renunciar a la tierra mediante una retirada estratégica o la prevención de futuras obras de desarrollo de gran envergadura en áreas costeras que puedan ser afectadas por el futuro aumento del nivel del mar. La acomodación implica el uso alterado de la tierra, incluyendo respuestas de adaptación tales como la elevación de edificios por encima de los niveles de inundación y la modificación de los sistemas de desagüe. La retirada y la acomodación ayudan a mantener la naturaleza dinámica del litoral y permiten que los ecosistemas costeros migren libremente hacia el interior, y por lo tanto, que se adapten naturalmente. Por el contrario, la protección llevará a la constricción costera y a la pérdida de hábitat, aunque esto se pueda aminorar mediante enfoques suaves para la defensa, como el mantenimiento de la playa. Esta estrategia implica la defensa de áreas costeras mediante la construcción o el mantenimiento de estructuras defensivas o mediante el mantenimiento artificial de playas y dunas. Generalmente se utiliza para proteger los asentamientos y la tierra agrícola productiva, pero a menudo implica la pérdida de las funciones naturales del litoral. La acomodación y la retirada son mejor implementados proactivamente, mientras que la protección puede ser tanto reactiva como proactiva. Las opciones de adaptación a la intrusión de agua salada en el agua subterránea no son cubiertas explícitamente por las tres opciones genéricas de retirada, acomodación y protección. Sin embargo, existen varias opciones: Recuperación de tierras frente a la costa para permitir el desarrollo de nuevos espejos de agua dulce. Extracción de agua subterránea salina para reducir la afluencia e infiltración. Infiltración de agua dulce superficial. Inundación de áreas bajas. Ensanchamiento de áreas de dunas existentes donde ocurre la recarga natural de agua subterránea. Creación de barreras físicas. Capítulo 5, Página 7 de 15

62 Recursos Costeros 5.2 Métodos para Evaluar los Efectos del Aumento del Nivel del Mar Las incertidumbres en las predicciones del aumento del nivel del mar crean una necesidad de evaluar una serie de escenarios dentro de la evaluación de vulnerabilidad. Estos escenarios necesitan abarcar la gama de cambios probables. Los detalles de cualquier evaluación de vulnerabilidad dependerán de su meta, del nivel de comprensión y de los recursos disponibles. Por lo tanto, se recomiendan tres niveles de evaluación cada vez más sofisticados: exploración, vulnerabilidad y planificación de las evaluaciones. Es importante recalcar que los niveles diferentes de evaluación requieren diferentes tipos de datos y niveles del esfuerzo. La Tabla 5.3 describe los tres niveles de evaluación. El objetivo de las evaluaciones de exploración y de las evaluaciones de vulnerabilidad es enfocar la atención en asuntos críticos con respecto a la zona costera, y no suministrar predicciones precisas. Las evaluaciones de planificación sobre las diferentes respuestas al aumento del nivel del mar dentro del ICZM forman parte del proceso continuo de manejo, que idealmente busca integrar respuestas a todos los problemas existentes y potenciales de la zona costera, incluyendo la minimización de la vulnerabilidad a los efectos a largo plazo del cambio climático. Tabla 5.3. Niveles de evaluación del aumento del nivel del mar Nivel de evaluación Escala de tiempo requerida Precisión Conocimientos previos Otros escenarios considerados (además del aumento del nivel del mar) Evaluación de exploración 2-3 meses La más baja Bajo Ninguno Evaluación de vulnerabilidad 1-2 años Media Medio Probablemente escenarios socioeconómicos y otros cambios climáticos siempre que sea posible Evaluación de planificación Continua La más alta Alto Todos los cambios realistas Fuentes: Hoozemans y Pennekamp, 1993; WCC 93, Evaluación de exploración Una evaluación de exploración puede ser inicialmente cualitativa, y debe ser seguida de una evaluación semicuantitativa. El análisis se realiza de los cuatro impactos principales del aumento del nivel del mar sobre la costa: inundación, erosión y salinization. Los impactos en la socioeconomía del área pueden ser evaluados utilizando la matriz en la Tabla 5.4, y deberá ser posible la inclusión de cualquier problema contemporáneo principal, como la explotación minera de la playa y el desarrollo de la costa, como en el caso de los puertos. Capítulo 5, Página 8 de 15

63 Recursos Costeros Tabla 5.4. Matriz de evaluación de exploración de impactos Impactos socioeconómicos Impactos biofísicos Turismo Asentamientos humanos Agricultura Abastecimiento de agua Pesquerías Servicios Salud financieros humana Otros? Inundación Erosión Anegación Salinizacion Otros? Evaluación de Vulnerabilidad La evaluación de vulnerabilidad permite al analista llevar a cabo una evaluación más exhaustiva de un área particular. La principal meta de la evaluación de vulnerabilidad es producir las recomendaciones sobre las acciones para reducir vulnerabilidad e incluye la evaluación tanto de los impactos anticipados como de las opciones disponibles de adaptación (por la forma en que se define aquí, esto dirige hacia el análisis de planificación). Una evaluación de impacto sencilla quizás no considere las opciones de adaptación para facilitar un análisis rápido, pero una evaluación de impacto completa debe considerar las opciones de adaptación, porque el potencial de adaptación influirá sobre la magnitud de los impactos verdaderos. Primero, se puede diferenciar entre la vulnerabilidad natural del sistema y la vulnerabilidad socioeconómica del sistema al cambio climático, aunque claramente ambos están relacionados y son interdependientes. Segundo, el análisis de vulnerabilidad socioeconómica al aumento del nivel del mar requiere una previa comprensión de cómo el sistema natural será afectado. Por lo tanto, el análisis de vulnerabilidad costera siempre empieza con la respuesta natural del sistema. Por último, otros estreses climáticos y no climáticos son reconocidos, indicando que el aumento del nivel del mar no está ocurriendo aisladamente y que el sistema costero evolucionará por otros factores adicionales al aumento del nivel del mar. Tanto el sistema natural como el sistema socioeconómico son dinámicos y se adaptan al cambio. La adaptación autónoma representa la respuesta de adaptación espontánea al aumento del nivel del mar (por ejemplo, el aumento del crecimiento vertical de los humedales del litoral dentro del sistema natural, o los ajustes del precio del mercado dentro del sistema socioeconómico). La adaptación planificada, que solo puede surgir del sistema socioeconómico, puede reducir la vulnerabilidad a través de una serie de medidas. En general, varios instrumentos de evaluación están disponibles para cada paso/pregunta producida por cualquier marco de evaluación, aunque un marco pueda recomendar una herramienta o un Capítulo 5, Página 9 de 15

64 Recursos Costeros enfoque específico. La Tabla 5.5 resume las ventajas y desventajas de cinco diferentes métodos de evaluación de vulnerabilidad para áreas costeras (ver también Secretaría del UNFCCC, 2004): IPCC Common Methodology U.S. Country Studies Methodology UNEP Handbook Methodology South Pacific Islands Methodology RIKS Decision Support Methodology De estos enfoques, el UNEP Handbook Methodology es una evaluación de vulnerabilidad y adaptación ampliamente aplicable que puede ser adaptada al enfoque impulsado por los actores clave. Otorga resultados cuantitativos pero es flexible, y el análisis puede ser realizado al nivel apropiado de sofisticación para los modelos y datos disponibles. Las experiencias relevantes de otros enfoques pueden ser utilizados dentro del UNEP Handbook Methodology, si fuera apropiado (otras posibilidades incluyen las técnicas cualitativas desarrolladas en el South Pacific Islands Methodology, y el enfoque del manual utilizado en el U.S. Country Studies Program.) Tabla 5.5. Evaluación de los diferentes métodos de evaluaciones de vulnerabilidad Métodos Ventajas Desventajas Common Methodology (IPCC, 1992) Estructura lógica prescrita. Se presta para producir resultados consistentes; útil para un agregado global. Ampliamente utilizada. Inflexible, evaluación de exposición al estrés y de sensibilidad, pero no evaluación de vulnerabilidad completa. Herramientas de VA no discutidas. Opciones de adaptación insuficientemente desarrolladas. U.S. Country Studies Methodology (Leatherman and Yohe, 1996) UNEP Handbook Methodology (Klein and Nicholls, 1998, 1999) Algunas herramientas de VA descritas. Enfoque del Manual. Buena base conceptual. Todos los impactos son considerados. Provee pautas sobre posibles herramientas de evaluación. Confunde marcos de VA y herramientas. Dirigido sólo a impactos de pérdida de tierra. Evaluación de exposición a estreses y de sensibilidad, pero no una evaluación de vulnerabilidad completa. Aún no ha sido ampliamente probado. South Pacific Islands Methodology (Yamada et al., 1995) RIKS Decision Support Methodology (Engelen et al., 1993, 1996; White et al., 2000; de Kok et al., 2001) Útil en áreas con datos limitados. Conceptualiza la vulnerabilidad en elementos cuantificables. Considera sistemas costeros completos, y las interacciones pueden ser especificadas como se desee. Los resultados son cualitativos a semicualitativos. El enfoque se puede convertir en una caja negra. Disponibilidad de datos apropiados. Asume una alta capacidad técnica. Capítulo 5, Página 10 de 15

65 Recursos Costeros Métodos de evaluación por tipo de impacto Los métodos para evaluar la erosión, el aumento de inundaciones y la pérdida de humedales costeros son considerados a continuación. Erosión Una simple evaluación de la erosión implica el uso de la Regla de Bruun para áreas rectas del litoral. La suposición es que el perfil conserva su forma promedio o constante en relación al nivel del mar. Utilizando las condiciones apropiadas de frontera, la forma del perfil define toda la información necesaria para predecir la respuesta al aumento del nivel del mar. Para mantener la forma del perfil, la parte superior del perfil se erosiona y la parte más baja se incrementa, trasladando el litoral hacia la tierra. donde: R = G (L/H) S (1) H = B + h* (2) R representa la recesión del litoral debido a un aumento del nivel del mar S; H es la altura activa del perfil; h* es la profundidad en la frontera costera, denominada profundidad de cierre ; B es la elevación ideal de la tierra; L es la anchura activa del perfil entre fronteras; y G representa el tamaño de las partículas o granos de material erosionado, es decir, el material que es demasiado fino para la playa se pierde, aumentando la erosión pronosticada. Lo inverso a la pendiente de la playa (L/H) multiplica cualquier aumento del nivel del mar, dando una recesión grande para un pequeño aumento del nivel del mar. Por lo tanto, se pronostica que las playas de menor pendiente mostrarán mayor sensibilidad al aumento del nivel del mar que las playas con mayor pendiente. El nivel del mar no cambia la forma del perfil, sólo crea un potencial para la erosión que la disponibilidad de energía de las olas realizan. Por lo tanto se espera que el ajuste del perfil a los niveles del mar más altos tome un tiempo. La mayor implicancia de esto es que la Regla de Bruun es mejor aplicada a largo plazo (décadas o más). Cualquier pronóstico de recesión litoral necesitará de una interpretación cuidadosa. La Regla de Bruun (o el efecto directo de la erosión) fue desarrollada para litorales a cierta distancia de ensenadas y, dado el aumento del nivel del mar, las ensenadas pueden actuar como un sumidero adicional para sedimentos. Este efecto indirecto del aumento del nivel del mar puede hacer que los procesos descritos por la Regla de Bruun sean insignificantes. El papel de estos sumideros en el presupuesto regional de sedimentos y la sensibilidad relativa de la costa deben ser considerados en todos los niveles de evaluación. La alta susceptibilidad de los litorales cercanos a las ensenadas debe ser tomada en cuenta y su importancia debe ser comunicada a los responsables de la formulación de políticas. Para la VA, una respuesta del equilibrio de la laguna entera puede ser considerada como un el peor caso de escenario. El término sumidero representa el área de la ensenada y las lagunas asociadas multiplicadas por el escenario del aumento del nivel del mar, y la fuente de esta arena es la erosión adicional a lo largo de la costa (determinado como el efecto indirecto de la erosión). La extensión de Capítulo 5, Página 11 de 15

66 Recursos Costeros la influencia de la costa es más difícil de determinar. Valores de entre Km. pueden ser utilizados como una estimación razonable. Inundación Una serie de parámetros pueden ser utilizados para describir la exposición y el riesgo a la inundación. Un enfoque implica considerar la población costera, que es utilizada como un insumo para derivar dos parámetros de impacto: 1) Personas en la zona de peligro: el número de personas que viven por debajo de la cota que no ha sido superada por oleadas en los últimos años (es decir, la población expuesta que ignora las defensas marinas). 2) Media anual de personas inundadas: el número promedio de personas que experimentan inundaciones a causa de oleadas causadas por tormentas por año, incluyendo los beneficios de las defensas marinas (también denominado como personas en riesgo ). La exposición de evaluaciones físicas puede ser considerada de manera similar. A continuación un resumen de la metodología de la inundación: las estimaciones de las elevaciones de oleadas causadas por tormentas son incrementadas con el tiempo por el escenario del aumento del nivel del mar relativo (es decir, el aumento global más el hundimiento estimado) y convertidas a las áreas de tierra correspondientes, amenazadas por estas diferentes probabilidades de inundaciones. Estas áreas luego son convertidas a personas en la zona del peligro utilizando la densidad media de la población para el área costera. Por último, el estándar de protección ofrecido por las defensas (es decir, el nivel estimado del riesgo de inundación) es utilizado para calcular el promedio de las personas anualmente anegadas. Pérdida de humedales costeros Los humedales costeros son sensibles al aumento del nivel del mar porque su ubicación está íntimamente vinculada con el nivel del mar. Sin embargo, los humedales no son elementos pasivos del paisaje, y su respuesta vertical muestra una respuesta dinámica y no lineal al aumento en el nivel del mar. Por lo tanto, ocurrirán pérdidas sólo por encima de algún umbral en el ritmo del aumento. La evidencia disponible muestra que los humedales que experimentan una pequeña gama de mareas son más vulnerables al aumento relativo del nivel del mar que aquellos que experimentan una mayor gama de mareas. Las pérdidas directas de humedales costeros a causa del aumento del nivel del mar pueden ser contrarrestados por la migración interior de los humedales (la conversión de tierras secas a humedales). A medida que el nivel del mar aumenta, las áreas bajas adyacentes a los humedales pueden llegar a ser ideales para el crecimiento de especies de los humedales. En sitios sin áreas costeras bajas, o en áreas que se protegen para frenar las inundaciones costeras, la migración de los humedales no puede ocurrir, causando lo que se conoce como la restricción costera. El crecimiento vertical se basa en la tasa de aumento relativo del nivel del mar. El aumento del nivel del mar es el detonante de la pérdida de humedales costeros cuando la tasa de aumento del nivel del mar excede un umbral definido, teniendo en cuenta cualquier demora en el sistema. Capítulo 5, Página 12 de 15

67 Recursos Costeros La respuesta vertical es pronosticada por un modelo de umbral retrasado. La disponibilidad de sedimento/biomasa se cuantifica utilizando valores críticos del parámetro RSLR*, que se define como: RSLR* = RSLR/TR (3) en donde RSLR es la tasa de aumento relativo del nivel del mar (metros/siglo) y TR es el rango promedio de marea para las mareas primaverales, en metros. Un valor crítico de RSLR* (RSLR*crit) distingue el comienzo de la pérdida debido al aumento del nivel del mar. Por encima de RSLR*crit, la pérdida de humedales se modela linealmente como una función de RSLR*. Basado en la literatura disponible, se asume que RSLR*crit oscila entre 0,18 a 0,5. Este simple modelo capta la respuesta no lineal de los sistemas de humedales al aumento del nivel del mar y la asociación del rango de mareas en aumento con pérdidas más bajas. Para modelar la respuesta horizontal, el potencial migratorio puede ser evaluado en base a mapas de elevación y datos relacionados, y tomando en cuenta las defensas a la inundación y otras infraestructuras humanas que son barreras a dicha migración. Esto quizás utilice un enfoque de GIS. En áreas donde la migración de humedales es posible, puede ser estimada la creación compensatoria de humedales costeros. Además de los efectos directos del aumento del nivel del mar sobre los humedales costeros, una apropiada línea de base para pérdidas debidas a otras causas debe ser considerada. Globalmente, la tasa actual de pérdida de humedales es de 1% por año. En estudios costeros detallados, las pérdidas presentes y las posibles futuras deben ser estimadas para situar a los impactos del aumento del nivel del mar en contexto: estas otras pérdidas muchas veces exceden ampliamente a los impactos posibles del aumento del nivel del mar Evaluación de Planificación Para un área en donde se requiere de una evaluación más exhaustiva, el próximo paso después de la evaluación de vulnerabilidad es una evaluación de planificación. El objetivo es integrar todas las respuestas posibles al aumento del nivel del mar en la zona costera para aminorar la vulnerabilidad futura y a menudo ayudar a formular las políticas futuras. Una evaluación de planificación es una investigación continua de un área específica, y la evaluación de los impactos futuros del aumento del nivel del mar en la zona costera requieren de información sobre los mayores procesos en la cantidad de sedimento disponible en el área en cuestión. También debe considerar otros impactos del cambio climático tales como los cambios en la frecuencia, la intensidad y la dirección de tormentas. El objetivo de una evaluación de planificación debe ser específico para el área, enfocando los asuntos que son pertinentes a esa área. Un ejemplo es una evaluación integrada de inundación y erosión que se está llevando a cabo en la costa del Reino Unido (Evans et al., 2004a, 2004b). En ella se consideran escenarios socioeconómicos futuros de población, desarrollo y legislación, así como escenarios de aumento del nivel del mar y de cambio climático, modelos de evolución de playas, y variación de opciones de protección costera. El objetivo es cuantificar los impactos futuros de la recesión proyectada para los acantilados sobre el suministro de sedimento a lo largo de la costa, y por lo tanto, el volumen de la playa y el riesgo de inundación en áreas bajas de la zona costera. Este nivel de evaluación implica un uso intensivo de datos y tiempo a menudo continuos; sin embargo, Capítulo 5, Página 13 de 15

68 Recursos Costeros los resultados, mientras más específicos para el sitio, deben ser apropiados para influir sobre las políticas futuras y para integrarlos en planes de manejo más locales Modelos de evaluación integrada de zonas costeras El objetivo del DINAS-COAST (Evaluación Dinámica e Interactiva de Vulnerabilidad Nacional, Regional y Global de Zonas Costeras al Cambio Climático y al Aumento del Nivel del Mar), proyecto financiado por la Unión Europea, ha sido desarrollar una herramienta dinámica, interactiva y flexible en formato de CD-ROM que permita a sus usuarios producir información cuantitativa sobre una serie de indicadores de vulnerabilidad costera, para escenarios climáticos y socioeconómicos y para políticas de adaptación a escalas nacionales, regionales y globales, cubriendo todas las naciones costeras. Esta herramienta se llama DIVA, cuyas siglas en inglés significan Evaluación de Vulnerabilidad Dinámica e Interactiva (Vafeidis et al., 2004; McFadden et al., 2005). La metodología de DIVA utiliza una base de datos de características, tanto físicas como socioeconómicas, basadas en segmentos del litoral dentro de los módulos integrados para evaluar las opciones de adaptación bajo escenarios futuros de cambio climático. Los módulos son inundación, el aumento relativo del nivel del mar, la erosión, los cambios en los humedales, la evaluación de los humedales y los efectos del río. El modelo se fundamenta en escenarios de aumento del nivel del mar que basados en modelos climáticos; los módulos son corridos para calcular los efectos del aumento del nivel del mar en sistemas costeros, incluyendo directamente la erosión costera, la erosión dentro de las cuencas de las mareas, los cambios en los humedales y los efectos en los ríos. Esto es seguido de una evaluación de los impactos socioeconómicos, tanto directamente a causa del aumento del nivel del mar, como indirectamente mediante los efectos anteriormente mencionados. El último módulo es el módulo de adaptación, que implementa medidas de adaptación basadas en reglas de decisión predeterminadas o definidas por el usuario. Estas medidas de adaptación influyen entonces sobre los cálculos de los efectos geodinámicos e impactos socioeconómicos del próximo periodo. Los cálculos se repiten a lo largo de varios periodos hasta escalas de tiempo de hasta 100 años. El usuario puede escoger las opciones de escenarios de cambio climático y las estrategias de adaptación. Ejemplos generalizados del producto del modelo son las cantidades de personas inundadas, de humedales perdidos, de costos de adaptación (incluyendo aquellos relacionados a la protección contra inundaciones y a la protección de la playa), y de tierras perdidas bajo el escenario de aumento relativo del nivel del mar. Para mayor información sobre el proyecto y DIVA, ingresar al sitio 5.3 Datos Algunos de los datos requeridos para la evaluación de los efectos del cambio climático sobre los recursos costeros pueden ser obtenidos a través de la Internet (ver Cuadro 5.2). Capítulo 5, Página 14 de 15

69 Recursos Costeros Cuadro 5.2. Fuentes de datos. Centro de Distribucion de Datos del IPCC Datos sobre el Nivel del Mar GLOSS Global Sea-Level Observing System Permanent Service for Mean Sea Level Datos sobre topografía mediante Sensores Remotos Land Processes Distributed Active Archive Centre (National Aeronautics and Space Administration) GTOPO30 global digital elevation model Shuttle Radar Topography Mission Otros sitios Web de utilidad National Oceanographic Data Centre SURVAS (Synthesis and Upscaling of Sea Level Rise Vulnerability Assessment Studies) DIVA Requisitos adicionales para evaluaciones más profundas incluyen datos de observacion local, tales como: Medidas del Nivel del Mar Elevación/Topografía Registros de Oleajes Fotografía Aérea (para el mapeo de hábitats y elevaciones) Cobertura terrestre / Mapeo de hábitats, ej. CASI Mapeo de planicies de inundación y registros de inundaciones Poblaciones Mapeo de actividades y recursos Capítulo 5, Página 15 de 15

70 6 Recursos Hídricos Recursos Hídricos 6.1 Síntesis general: Implicancias Hidrológicas del Cambio Climático sobre los Recursos Hídricos Es posible que el ciclo hidrológico sea alterado por el cambio climático en maneras que pueden causar impactos sustanciales en la disponibilidad de los recursos hídricos y en la calidad de agua. Por ejemplo, existe la posibilidad de que la cantidad, la intensidad y la distribución temporal de las precipitaciones cambien. Cambios menos dramáticos pero igualmente importantes en el escurrimiento superficial podrían surgir del hecho de que la cantidad de agua evaporada del paisaje y transpirada por plantas cambiará paralelamente a los cambios en la disponibilidad de humedad en la tierra y a la respuesta de plantas a las elevadas concentraciones de CO 2. Esto afectarían los niveles de caudales superficiales y subterráneos. Esta síntesis general resume brevemente los potenciales impactos sobre los elementos más importantes de los recursos de hídricos. Esto no es una lista exhaustiva o detallada, ni pretende indicar un orden de importancia, sino que sólo destaca los impactos más importantes Cambios en la precipitación Junto al proyectado calentamiento global futuro se desarrollarán cambios en la circulación atmosférica y oceánica, y en el ciclo hidrológico, lo que conduciría a la alteración de patrones de precipitación y escurrimiento superficial. Lo más probable sería el aumento en el promedio global de precipitación y evaporación, como consecuencia directa de temperaturas más cálidas. La evaporación aumentará con el calentamiento porque una atmósfera más cálida puede contener más humedad, y las temperaturas más altas aumentan la tasa de la evaporación. En promedio, los modelos climáticos actuales sugieren un aumento de aproximadamente 1 a 2 % por grado centígrado de calentamiento forzado por el CO 2 (Allen y Ingram, 2002). Un aumento en la precipitación media global no significa necesariamente más humedad por todas partes y en todas las temporadas. De hecho, todos los modelos climáticos simulados muestran patrones complejos de cambio en la precipitación, con algunas regiones que reciben menos y otras que reciben más precipitación de lo que reciben en la actualidad; los cambios en los patrones de circulación serán cruciales en la determinación de cambios de patrones de precipitación locales y regionales Cambios en la frecuencia e intensidad de la precipitación Muchos han discutido que, además de los cambios en la precipitación media global, podrían desarrollarse cambios más pronunciados en las características de la precipitación local y regional como consecuencia del calentamiento global. Por ejemplo, Trenberth et al. (2003) formularon la hipótesis de que, en promedio, la precipitación podría demostrar una tendencia hacia la menor frecuencia, pero mayor intensidad cuando ocurre, implicando una incidencia mayor de inundaciones y sequías extremas, con consecuencias resultantes para el almacenamiento de agua. De este modo, la perspectiva podría implicar la ocurrencia de eventos de lluvia o nieve menos frecuentes pero más intensos Cambios en el promedio anual de escurrimiento superficial Los cambios en procesos de escurrimiento superficial dependerán de los cambios de temperatura y precipitación, entre otras variables. Arnell (2003) utilizó varios modelos climáticos para simular el Capítulo 6, Página 1 de 12

71 Recursos Hídricos clima futuro bajo diferentes escenarios de emisiones. El estudio realizó una conexión entre estas simulaciones climáticas y un modelo hidrológico a gran escala para examinar los cambios en la media anual de escurrimiento superficial para el Se encontró que todas las simulaciones indicaban un aumento en el promedio global de precipitación, pero al mismo tiempo señalaban áreas sustanciales con grandes disminuciones en el escurrimiento superficial. Así, el mensaje global del aumento de la precipitación claramente no se traduce en aumentos regionales en la disponibilidad de agua superficial y subterránea Impactos hidrológicos en zonas costeras El Grupo de Trabajo II TAR del IPCC (McCarthy et al., 2001) identifica varios impactos clave de la subida de nivel del mar en proveedores de agua localizados en áreas costeras, incluyendo (1) inundaciones de terrenos bajos y desplazamientos de humedales, (2) serie de alteraciones de mareas en ríos y bahías, (3) cambios en patrones de sedimentación, (4) inundaciones más severas por tormentas repentinas, (5) aumento en la intrusión de agua salada en estuarios y acuíferos de agua dulce, y (6) aumento de daños causados por vientos y lluvias en regiones con tendencia a ciclones tropicales Cambios en la calidad del agua Donde los cursos de agua fluyen y el nivel de los lagos disminuye, es probable el deterioro de la calidad del agua debido a que los nutrientes y contaminantes se encuentran más concentrados en volúmenes reducidos. Temperaturas más cálidas en el agua pueden tener impactos aún más directos en la calidad de agua, tales como la reducción de las concentraciones de oxígeno disuelto. Las sequías prolongadas también tienden a permitir la acumulación de contaminantes sobre la superficie terrestre, los que representa mayores riesgos cuando las precipitaciones vuelven. En el otro extremo, los acontecimientos significativos de precipitación pueden conducir a un aumento de la lixiviación y del transporte de sedimentos, causando la carga de sedimentos más grandes y fuentes de contaminantes no puntuales a los cursos de agua. Las inundaciones incrementan particularmente el riesgo de contaminación de las fuentes de agua por escurrimiento superficial de excesos de agua residual acumulada y de tierras agrícolas y urbanas Almacenamiento y manejo del agua Un ciclo hidrológico intensificado podría significar un desafío para el manejo de reservorios de agua, debido a que con frecuencia existe un intercambio entre el almacenamiento de agua para su utilización durante el período de sequía y la evacuación de los reservorios antes del inicio de la temporada de inundaciones con el fin de proteger a las comunidades situadas río abajo. Generalmente, los reservorios son calibrados para manejar una cierta cantidad de variabilidad del caudal, determinada a partir de un registro histórico relativamente nuevo. Si la variabilidad aumenta, los reservorios pueden resultar pequeños para cumplir con las demandas previas o servir adecuadamente como dispositivos de protección de inundaciones. Por lo tanto, puede llegar a ser más difícil cumplir con los requerimientos de la entrega durante períodos prolongados entre la colmatación del reservorio, sin aumentar también el riesgo de inundación. El escurrimiento de agua por deshielo a inicios de la primavera es una manifestación probable del calentamiento global. En la medida en que se disponga de espacio adecuado para el reservorio, la re-manipulación de los reservorios podría mitigar algunos de estos efectos. Capítulo 6, Página 2 de 12

72 6.1.7 Cambios en el agua subterránea Recursos Hídricos En muchas comunidades, el agua subterránea es la principal fuente de agua tanto para la irrigación como para las demandas municipales e industriales. Generalmente existen dos tipos de recursos de agua subterránea: el renovable y el no renovable. El agua subterránea renovable está ligada directamente a los procesos hidrológicos cercanos a la superficie; por lo tanto, se encuentra complejamente vinculada al ciclo hidrológico general y podría ser afectada en forma directa por el cambio climático. En muchos lugares, la sobreexplotación de acuíferos subterráneos renovables ocurre porque la tasa de la utilización excede a la tasa de recarga. En efecto, a menudo se piensa que los suministros de agua subterránea renovable provienen de los mismos recursos que los de agua superficial debido a que ambos se encuentran tan vinculados. Así, los cambios climáticos podrían afectar directamente a estas tasas de recarga y a la sostenibilidad del agua subterránea renovable. Los suministros de agua subterránea no renovables generalmente son derivados de sedimentos de tierra profundos depositados hace mucho tiempo y por lo tanto tienen poca relación con el clima Cambios en la demanda de agua El cambio climático futuro podría influir sobre las demandas municipales e industriales de agua. La demanda municipal depende hasta cierto punto del clima, especialmente para riego de jardines, céspedes y campos recreativos, pero las tasas del utilización son sumamente dependientes de las regulaciones del recurso hídrico y de la educación de usuario local. El uso industrial para propósitos de procesamiento es relativamente insensible al cambio climático; se encuentra condicionado por tecnologías y modos del uso. Las demandas para refrescar el agua podrían ser afectadas por un clima más cálido porque el aumento en la temperatura del agua reducirá la eficiencia de la refrigeración, por lo que quizás se necesitaría aumentar la abstracción de las fuentes de agua para lograr reunir los requisitos de refrigeración (o, alternativamente, cambios en las tecnologías de refrigeración para hacerlos más eficientes) Cambios regionales Aunque en las secciones anteriores se postularon algunos cambios hidrológicos esperados a partir del calentamiento global, estas generalizaciones no serán aplicables en todos los lugares y momentos. Watson et al. (1998) examinaron los impactos regionales del cambio climático, con un particular enfoque en la evaluación de vulnerabilidad. El informe plantea que más de un billón de personas no tienen acceso a suministros de agua adecuados, y que unos 19 países, principalmente del Medio Oriente y norte y sur de África, enfrentan severas deficiencias de agua. Este número podría duplicarse para el 2025, en gran parte debido al incremento de la demanda causada por el crecimiento económico y demográfico. Las perspectivas sobre el cambio climático podrían exacerbar la situación. Watson et al. (1998) notaron que muchos países en vías de desarrollo son especialmente vulnerables al cambio climático porque en ellos ya se experimentan insuficiencias de agua, por estar situados en regiones áridas y semiáridas. Muchas personas obtienen agua de sistemas de pozos únicos y puntuales tales como perforaciones o reservorios aislados, lo que aumenta la vulnerabilidad de la población que depende de estos sistemas simplemente a causa de la falta de diversificación de agua. Estos sistemas no tienen la redundancia necesaria que minimizaría los riesgos durante tiempos de escasez. Además, teniendo en cuenta los limitados recursos técnicos, financieros y Capítulo 6, Página 3 de 12

73 Recursos Hídricos administrativos que poseen los países en desarrollo, el ajuste a la escasez o la implementación de medidas de adaptación implicarán una carga para las economías nacionales. Estos sistemas de abastecimiento de agua pequeños son encontrados en muchas partes del mundo. La persistencia del descenso del nivel del agua de estos sistemas podrían afectar negativamente a la calidad del agua por el incremento en las concentraciones de aguas de desecho residuales y efluentes industriales, con lo cual aumenta el potencial para el brote de enfermedades y la reducción de la cantidad de agua dulce potable disponible para uso doméstico. Existen evidencias de que las inundaciones probablemente puedan llegar a convertirse en un mayor problema en muchas regiones templadas y húmedas, requiriendo adaptaciones no sólo a sequías y escasez crónica de agua, sino también a inundaciones y daños asociados, despertando el interés hacia la seguridad con diques. Trenberth et al. (2003) formularon la hipótesis de que el calentamiento global debido al aumento de GHGs podría incrementar la intensidad de las precipitaciones y reducir su frecuencia, que sería particularmente problemático en regiones que presenten cambios rápidos en la utilización y la cobertura de la tierra, porque esto también significaría cambios en el escurrimiento superficial y en las características de recarga de acuíferos subterráneos. La inundación podría ser peor, acompañada de un secado rápido y menos disponibilidad general del recurso hídrico. Los efectos sobre los recursos hídricos podrían ser suficientes para iniciar conflictos entre usuarios, regiones y países. 6.2 Información sobre el Cambio Climático para el Manejo de Recursos Hídricos Los administradores de recursos hídricos están acostumbrados a adaptarse a circunstancias cambiantes, y siendo muchas de ellas análogas al cambio climático futuro, han desarrollado una gran variedad de opciones de adaptación que pueden o no ser apropiados, dependiendo de la magnitud del cambio climático, de cuán rápidamente y de cuándo esos cambios comienzan a afectar. Pos las razones establecidas más arriba, el calentamiento climático inevitablemente desafiará a las prácticas existentes de administración del agua, especialmente en países con menos experiencia en la incorporación de incertidumbres a la planificación del agua y con menos recursos financieros e institucionales. El desafío actual es la incorporación de incertidumbres sobre el cambio climático junto con otros tipos de incertidumbre que generalmente amenazan el proceso de planificación del agua. Una piedra angular del análisis del cambio climático en el proceso de la planificación de agua es el uso de simulaciones hidrológicas para estudiar el efecto de un clima cambiante en procesos de lluvia-escurrimiento superficial. Muchos de estos modelos buscan capturar los mecanismos físicos de la generación del escurrimiento a través del paisaje, caracterizando la precipitación sobre la superficie de la tierra o directamente el proceso de generación del deshielo y el fraccionamiento de esa agua hacia la evapotranspiración, el escurrimiento hacia cuencas hídricas y la recarga a sistemas de acuíferos subterráneos. Los modelos del Manejo Integrado de Recursos Hídricos (IWRM) pueden entonces utilizar estos flujos de agua para determinar el manejo de reservorios y las estrategias de distribución de agua, a menudo dentro de un marco regulador bien definido. Una revisión de literatura científica y de planificación hídrica, sin embargo, sugiere que la mayoría de los estudios sobre recursos hídricos y cambio climático han incorporado información del clima en sus procesos de planificación utilizando un enfoque top-down o de arriba para abajo (ver Figura Capítulo 6, Página 4 de 12

74 Recursos Hídricos 6.1). Este enfoque normalmente empieza estableciendo la credibilidad científica del calentamiento climático causado por el hombre, desarrolla escenarios climáticos futuros para ser utilizados a nivel regional, y luego imponen esos cambios potenciales en sistemas de recursos hídricos para evaluar, por ejemplo, la confiabilidad del sistema. Los problemas con el enfoque top-down son los siguientes: (1) no siempre se dirige a las necesidades de una región, y (2) el enfoque puede quedar atascado en la incertidumbre de las proyecciones sobre el clima futuro. Alternativamente, el enfoque bottom-up (o de abajo para arriba) comienza identificando las vulnerabilidades más críticas de un sector hídrico; articula las causas de esas vulnerabilidades; sugiere cómo el cambio climático, la variabilidad climática y los extremos del clima pueden o no exacerban esas vulnerabilidades; y finalmente diseña un proceso analítico para dirigir mejor y resolver la vulnerabilidad ante la incertidumbre climática (por ejemplo, con un enfoque preventivo). Tanto en los enfoques top-down como en los bottom-up, el IWRM puede ser el método más efectivo para evaluar las opciones de adaptación y sus implicancias en el contexto de un entorno regulador en desarrollo con sus demandas competitivas. 1. Identification of Vulnerability 2. Articulation of Drivers and Stressors 3. IWRM to Assess Vulnerability 4. Regional scenarios from historical analog and/or extremes and GCM output 5. Stakeholder Review and potential re-analysis. Bottom-up Impact and Adaptation Options Top-down 1. Climate and Socio-Economic Scenarios 2. AOGCM Output 3. Regional Downscaling 4. Hydrologic Reaction 5. IWRM Assessment and Response Figura 6.1. Enfoques top-down vs. bottom-up para la evaluación del cambio climático Adaptación al cambio climático en el sector de recursos hídricos Los administradores de recursos hídricos han tenido que enfrentarse por mucho tiempo a los desafíos establecidos por la variabilidad hidrológica, esencialmente adaptándose a esa variabilidad. Estas adaptaciones han incluido el desarrollo de sistemas acoplados de reservorio e irrigación que permitían la redistribución del agua durante temporadas húmedas y años de abundancia de agua por encima de los límites normales, para uso del excedente durante temporadas secas, o para minimizar los impactos de la sequía. Otras adaptaciones a las precipitaciones intensas y flujos elevados para minimizar las inundaciones extensas ha sido la creación de diques y represas para proteger las ciudades y la producción agrícola concentrada. La protección de comunidades en desarrollo frente al riesgo de inundación ha incrementado su importancia en muchos lugares. Dos estrategias adaptativas han sido el desarrollo de medidas operativas de control de inundaciones para reservorios grandes, y la construcción de diques y barreras de inundación. Estas adaptaciones han tenido profundos efectos sobre el ecosistema de Capítulo 6, Página 5 de 12

75 Recursos Hídricos muchos lugares, y en respuesta se han establecido requisitos mínimos de inundaciones en puntos importantes de las cuencas. Existe también un reconocimiento creciente de que es necesario asegurar el volumen apropiado de inundación para los ecosistemas, pero no es suficiente. Otros factores tales como la temperatura y la calidad del agua en los ríos son también importantes. Las adaptaciones recientes con respecto a la temperatura del agua incluyen la construcción de dispositivos de control de temperatura en grandes diques que permitan el manejo controlado de las piscinas de agua fría y tibia que generalmente se desarrollan cuando los grandes reservorios se estratifican. Las adaptaciones para la calidad del agua incluyen el desarrollo de requisitos que permiten la descarga de agua. Hasta la fecha habían sido limitados a descargas puntuales, pero ahora son contemplados también para las fuentes no puntuales El método del Manejo Integrado de Recursos Hídricos El método del Manejo Integrado de Recursos Hídricos (IWRM) es un enfoque sistemático a la planificación y al manejo que considera una serie de procesos y acciones de oferta y demanda, e incorpora la participación de actores clave en procesos de decisión. Facilita también el manejo adaptativo a través del monitoreo y la revisión continuos de la situación de los recursos hídricos. Para capturar los procesos y las acciones de la oferta y la demanda, el IWRM debe dirigir simultáneamente los dos sistemas distintivos que forman el paisaje del manejo hídrico. Los factores relacionados al sistema biofísico delinean la demanda de agua (a través de la fijación de precios, los estímulos para la recuperación y reciclaje de agua, los programas de manejo de la demanda, etc.), la disponibilidad de agua y su movimiento a lo largo de las cuencas; los factores relacionados al sistema de manejo socioeconómico delinean la manera en que el agua disponible es almacenada, asignada, regulada y entregada dentro o entre fronteras de cuencas. Cada vez más, los objetivos operacionales de los sistemas de manejo procuran equilibrar el agua para uso humano y el agua para necesidades ambientales. Así, el análisis integrado de los sistemas naturales y manejados es discutiblemente el enfoque más útil. Este tipo de análisis depende de las herramientas de modelado hidrológico que simulan los procesos físicos, incluyendo precipitación, evapotranspiración, escurrimiento superficial, infiltración y flujo de agua subterránea (ver Figura 6.2). En sistemas manejados, los analistas también deben justificar la operación de estructuras hidráulicas tales como diques y desvíos así como los factores institucionales que gobiernan la asignación del agua entre demandas competitivas, incluyendo la demanda de consumo para el abastecimiento de agua agrícola y urbana, y la demanda de noconsumo para la generación de energía hidráulica o la protección de ecosistemas. Debido a que la calidad del agua también cambiará con el clima, se debe prestar especial atención a los cambios en la calidad del agua. Tales cambios pueden tener como resultado el aumento de las restricciones para la extracción de agua a fin de mantener la calidad de la misma y la salud del ecosistema. Los cambios en cada uno de estos elementos pueden influenciar los impactos extremos del cambio climático sobre los recursos hídricos. Capítulo 6, Página 6 de 12

76 Recursos Hídricos Figura 6.2. La interfase entre cuencas naturales y sistemas de manejo. Aunque diferentes modelos hidrológicos puedan producir valores distintos para flujo, recarga de agua subterránea, resultados de la calidad de agua, etc. (Boorman y Sefton, 1997; Beven, 2004), sus diferencias han sido históricamente pequeñas comparadas a las incertidumbres atribuidas al calentamiento global reflejadas en las discrepancias entre productos de GCM. Sin embargo, la cadena de efectos que van desde el clima hasta la respuesta hidrológica, los sistemas de recursos hídricos, el impacto real sobre el abastecimiento de agua, la generación de energía, la navegación, la calidad de agua, etc., dependerá de muchos factores, cada uno con un nivel diferente de incertidumbre (el Capítulo 4 establece las opciones para la creación de escenarios de cambio climático). Actualmente, las inversiones en infraestructura y las estrategias de manejo a largo plazo asumen que la precipitación y el escurrimiento superficial seguirán las tendencias pasadas. El incremento de evidencias sobre el cambio climático hacen a estas suposiciones cada vez más frágiles Modelos IWRM La literatura sobre manejo del agua es rica en modelos IWRM que han sido enfocados en la comprensión de cómo fluye el agua a través de las cuencas en respuesta a los eventos hidrológicos (por ejemplo, simulaciones hidrológicas y/o hidráulicas) o de cómo distribuir el agua que queda disponible en respuesta a tales eventos (por ejemplo, simulaciones sobre manejo de recursos hídricos). La lista de modelos disponibles es demasiado larga para ser mencionada en detalle, de modo que breves resúmenes son presentados junto con links para acceder a modelos de recursos (ver Cuadro 6.1) Capítulo 6, Página 7 de 12

77 Recursos Hídricos Las simulaciones hidrológicas pretenden capturar los más importantes componentes tierra-atmósfera del ciclo hidrológico. Una herramienta de simulación hidrológica bien conocida es la Herramienta de Evaluación Suelo-Agua del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (SWAT; Arnold y Allen, 1993). El modelo SWAT tiene sofisticados módulos físicos de cuencas hidrológicas, que describen, entre otros, procesos de precipitación-escurrimiento superficial, procesos agrícolas de irrigación, y dinámicas de cuencas puntuales y no puntuales (Ritschard et al., 1999; Srinivasan et al., 1998; Fontaine et al., 2002). El Instituto Hidráulico Danés (DHI) ofrece una serie de modelos, incluyendo el MIKE SHE, que es una herramienta de modelado integrado de recursos hídricos capaz de simular todos los procesos principales sobre la fase terrestre del ciclo hidrológico. El Cuerpo de Ingenieros del Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC) del Ejército de los Estados Unidos desarrolló el Sistema de Modelado Hidrológico del HEC (HSM), que simula los procesos de precipitaciónescurrimiento superficial de los sistemas de cuencas dendríticas. El Laboratorio de Hidráulica de Delft desarrolló el modelo HYMOS para la hidrología de agua superficial y subterránea e incluye simulaciones de precipitación-escurrimiento superficial. Aunque con menor importancia en términos de abastecimiento de agua y manejo de la demanda, cabe también mencionar a los modelos hidrodinámicos. Normalmente, estos modelos son desarrollados para rastrear la propagación del agua a través de un sistema de cuencas en periodos de tiempo muy cortos (por ejemplo, minutos u horas). Sus aplicaciones incluyen el mapeo de las inundaciones y el pronóstico de las inundaciones. Desde la perspectiva del cambio climático, este tipo de modelo hidrodinámico podría ser utilizado para estudiar los efectos de la interacción entre la subida de nivel del mar y los cambios en la descarga de agua dulce a sistemas de bahía-delta a la escala del evento. Modelos de este tipo incluyen DELFT3D de Delft, un sofisticado modelo hidrodinámico de dos y tres dimensiones que puede simular flujos y transporte irregulares que resultan de presiones meteorológicas y de marea. Otros modelos hidrodinámicos son el MIKE21 y el MIKE3, del Instituto Hidráulico Danés, que pueden simular la hidráulica, la calidad del agua y el transporte de sedimento en ríos, lagos y áreas costeras (www.dhisoftware.com) y pueden ser utilizados para estudios de cuencas locales y regionales. Los modelos hidrodinámicos de HEC incluyen el HEC-RAS, que es un modelo unidimensional para cálculos hidráulicos y perfiles de agua superficial. Capítulo 6, Página 8 de 12

78 Recursos Hídricos Cuadro 6.1. Modelos IWRM. Varias herramientas de recursos hídricos se encuentran disponibles para la evaluar los impactos y las adaptaciones de los recursos hídricos al cambio climático, enfocados en el análisis del abastecimiento y demanda regional de agua para sistemas de manejo de agua. Los modelos resumidos aquí incluyen modelos físicos de hidrología de cuencas como el SWAT y el HEC-HMS, modelos hidrodinámicos que pueden simular dinámicas de cauces de ríos tales como la extensión de la elevación del agua y de la inundación; y modelos de planificación y operación de agua como WEAP21 y RiverWare. Hidrología de Cuencas WEAP21: (sin costo para países en vías de desarrollo) SWAT: (sin costo) HEC-HMS: (sin costo) USGS MMS-PRMS: (sin costo) MIKE-SHE: HYMOS: Simulación Hidráulica HEC-RAS: (sin costo) MIKE21: Delft3d: Modelos de Manejo de Recursos Hídricos (planificación y operación) WEAP21: (sin costo para países en vías de desarrollo e incluye un módulo hidrológico incorporado) Aquarius: (sin costo) RIBASIM: MIKE BASIN: HEC-ResSim: (sin costo) El entrenamiento UNFCCC enfoca mayor atención en el modelado de manejo de recursos hídricos, que pueden ser utilizados para investigar asuntos de oferta y demanda de agua sobre la planificación a futuro, coherente con las proyecciones del cambio climático. Los modelos de manejo de recursos hídricos incluyen el RiverWare DSS, el modelo más actualizado de planificación y operación hídrica que puede ser utilizado para desarrollar simulaciones y optimizaciones multi-objetivas de sistemas de ríos y reservorios, tales como los reservorios de almacenamiento y energía hidráulica, el alcance y la divergencia del río, y los usuarios del agua (Zagona et al., 2001). El grupo de modelación DHI proporciona un modelo de planificación basado en el GIS para el estudio de las opciones de manejo del agua, referidas como MIKE BASIN. El HEC-ResSim (USACE, 2003) es un modelo de simulación de reservorios que puede describir reglas operativas tales como los requerimientos y las limitaciones de la descarga, los requisitos de la energía hidráulica y múltiples operaciones de reservorio, pero también requiere flujos prescritos de otros modelos. El MODSIM DSS (Labadie et al., 1989) es un modelo generalizado del flujo de la red de cuencas hídricas que puede incorporar simultáneamente los complejos aspectos físicos, hidrológicos e institucionales/administrativos del manejo de cuencas hídricas, incluyendo los derechos sobre el agua; sin embargo, los flujos de frontera deben ser prescritos. Capítulo 6, Página 9 de 12

79 Recursos Hídricos MULINO DSS (Giupponi et al., 2004) es un sistema de apoyo de decisión multisectoral, integrado y operacional para el uso sostenible de recursos hídricos en la escala de captación, con un enfoque en el DSS como ayuda de multicriterios de decisión. Igual al RiverWare, MULINO puede acomodar un modelo físico de hidrología de cuenca externo al sistema, conectando a través de procedimientos apropiados de entrada-salida. WaterWare (Fedra y Jamieson, 1996; Jamieson y Fedra, 1996) es un sofisticado recurso hídrico DSS que incluye simulación dinámica de modelos físicos de calidad de agua, distribución, precipitación-escurrimiento superficial, agua subterránea y elementos de manejo de agua, incluyendo la demanda/oferta, el análisis costo-beneficio y el análisis de criterio múltiple. Aunque WaterWare integre el sistema físico de hidrología con el de manejo, la aplicación del modelo requiere un nivel bastante sofisticado de apoyo de usuario y de hardware. El Modelo de Simulación Hidráulico de Cuencas de Delft (RIBASIM) es un modelo genérico de planificación de recursos hídricos para la investigación del comportamiento de cuencas hídricas bajo varias condiciones hidrológicas. El entrenamiento UNFCCC se enfoca en el uso de la Evaluación y Planificación de Agua Versión 21 (WEAP21), por lo tanto, presenta un poco más de detalle acerca de este modelo. El WEAP21 propone dirigir el vacío entre el manejo de agua y la hidrología de cuencas, y los requisitos para que un efectivo IWRM sea útil, fácil de utilizar, económico y fácilmente disponible a toda la comunidad del recurso hídrico. WEAP21 integra una gama de procesos hidrológicos físicos con la administración de demandas e infraestructura instalada de manera continua y coherente. Permite el análisis de escenarios múltiples, incluyendo escenarios climáticos alternativos y cambios antropogénicos causantes del estrés tales como las variaciones en el uso de la tierra, los cambios en demandas municipales e industriales, las reglas operativas alternativas y los puntos de diversificación de los cambios. La fortaleza del WEAP21 es que dirige la planificación hídrica y los problemas y asuntos de la distribución del recurso, y lo más importante es que no fue diseñado para ser un modelo detallado de operaciones hídricas que pueda ser utilizado, por ejemplo, para optimizar la energía hidráulica basada en pronósticos hidrológicos. El sistema de manejo en el WEAP21 DSS es descrito por conjunto de prioridades de demanda y preferencias de la oferta definidas por el usuario para cada sitio de la demanda utilizado para construir una rutina de optimización que distribuye los suministros disponibles (Yates et al., 2005a, 2005b). Las demandas son definidas por el usuario, pero normalmente incluyen demandas municipales e industriales, sub-cuencas porciones irrigadas y requisitos del flujo interno de la corriente. En WEAP, los análisis de la demanda que no son cubiertos por la demanda de irrigación basada en la evapotranspiración constituyen un enfoque desagregado y basado en la finalidad del uso para la determinación de los requerimientos de agua en cada nodo de la demanda. Información económica, demográfica e hídrica es utilizada para construir escenarios alternativos que examinan cómo evoluciona el consumo total y desagregado de agua a través del tiempo. Estos escenarios de la demanda son computados en el WEAP y aplicados deterministamente a un programa lineal basado en el algoritmo de la distribución. El análisis de la demanda es el punto de partida para la conducción de los análisis integrados de planificación del agua porque todos los cálculos del suministro y del recurso en el WEAP son manejados por la rutina de optimización que determina la entrega final a cada nodo de demanda, basado en las prioridades especificadas por el usuario Utilización del IWRM para evaluaciones de adaptación Los administradores del agua han tenido que enfrentarse por mucho tiempo a los desafíos impuestos por el clima y a la variabilidad hidrológica, tanto intra-anualmente como inter-anualmente. Sus Capítulo 6, Página 10 de 12

80 Recursos Hídricos estrategias de adaptación incluyen responder a la variabilidad estacional y a los periodos prolongados de humedad y sequía utilizando sistemas integrados de reservorio e irrigación que permiten la captura de agua durante las temporadas húmedas para su uso durante las temporadas secas y períodos de sequía prolongados. Otras adaptaciones han sido el uso de diques y represas en coordinación para proteger a las comunidades de la precipitación intensa y altos flujos de inundación durante los periodos de lluvia extrema. El cambio climático quizás desafíe estas adaptaciones convencionales, forzando estrategias más agresivas tales como la recarga artificial de acuíferos o el desarrollo integrado de estrategias que operan óptimamente reservorios en conjunción con la recarga artificial de acuíferos. La protección de comunidades en desarrollo ante el riesgo de inundación también a incrementado su importancia. Dos estrategias de adaptación son las medidas operativas de control de inundaciones para grandes reservorios y el desvío de inundaciones que conducen el agua lejos de los asentamientos humanos. En muchos casos, el uso de infraestructuras para el desvió y control de las inundaciones restringe el uso de la tierra evitando estructuras permanentes, de modo que durante períodos del flujo alto, grandes volúmenes de agua pueden ser desviados de los canales principales del río, con lo cual se reduciría el riesgo de inundación a lo largo de áreas ribereñas desarrolladas. La adaptación al cambio climático podría incluir la re-operación de reservorios para mantener sus importantes servicios y, en algunos casos, la construcción de nuevas facilidades que contribuyan a la protección contra inundaciones o a asegurar los suministros de agua. Estas adaptaciones requerirían una cuidadosa consideración para asegurar su contribución a la adaptación al cambio climático, con un proceso de modelado IWRM clave en la evaluación de los beneficios de estrategias de adaptación alternativas al cambio climático. Otras adaptaciones de los recursos hídricos son diseñadas para limitar los impactos sobre ecosistemas acuáticos importantes. Las adaptaciones incluyen el establecimiento de los requisitos mínimos del flujo interno de la corriente en puntos importantes del sistema hídrico. La rehabilitación física de ecosistemas ribereños se ha convertido en una prioridad porque la cuenca por sí misma puede actuar como sistema regulador de flujo, amortiguando una rápida respuesta del caudal mientras que el agua emigra lentamente por las complejas vías de la cuenca. Los planificadores del agua ahora se dan cuenta de que la extensa canalización de muchas cuencas alrededor del mundo limitan la cantidad de humedales y otros hábitats ribereños disponibles. El retroceso de los asentamientos de comunidades en relación a los corredores ribereños es una adaptación considerada paralelamente al concepto de que estructuras anti-flujos se pueden manejar como complejos de humedales. Se reconoce también que los ecosistemas requieren más que el mínimo de flujo a menudo prescrito para ellos. Otros factores tales como la temperatura y la calidad del agua en ríos son también importantes. Las adaptaciones referentes a la temperatura del agua incluyen la construcción de dispositivos de control de temperatura en grandes diques que permiten el manejo controlado de las piscinas de agua fría y tibia que generalmente se desarrollan cuando los grandes reservorios se estratifican, lo que podría amplificarse con el cambio climático. Las adaptaciones de la calidad del agua pueden incluir los requisitos para permitir la descarga. Hasta la fecha estos han sido limitados a descargas puntuales, pero actualmente también son contemplados para fuentes no puntuales. Ha habido una clara tendencia histórica hacia situar la prioridad más alta en la seguridad ambiental, en tanto que las sociedades han dado el mayor valor al papel de ecosistemas. Capítulo 6, Página 11 de 12

81 6.3 Datos Recursos Hídricos Los modelos de planificación de recursos hídricos requieren datos sobre la oferta y la demanda de agua (Cuadro 6.2). La información sobre la demanda de agua generalmente necesita provenir de fuentes locales, incluyendo las tasas domésticas de uso de agua per cápita y las tasas de uso industrial y comercial. Las tasas de uso común del agua pueden ser extraídas de la literatura. Las demandas para irrigación pueden ser determinadas del conocimiento acerca de los cultivos y el clima. Las demandas de agua refrigerada para plantas de energía térmica y las demandas principales para navegación, recreación y energía hidráulica están generalmente disponibles para los usuarios. Las demandas del ecosistema pueden estar disponibles en agencias ambientales. Todas las demandas se deben ajustar al cambio climático. Los datos del suministro de agua pueden darse como series cronológicas prescritas de flujos de ríos, de disponibilidad de agua subterránea (recordando que en muchos casos, los sistemas de agua superficial y de agua subterránea se encuentran interconectados), o generadas de la hidrología física o de modelos de cuencas basados en el uso de la tierra, en la topografía y geología, y en datos climáticos como la precipitación, la temperatura, la humedad y la velocidad de viento. La modelación usualmente requiere de series cronológicas de escurrimiento superficial y de disponibilidad de agua subterránea con periodos de tiempo mínimos de un mes. Una vez que los flujos naturales son determinados, los ajustes en la disponibilidad deben ser hechos en base a la infraestructura hídrica tales como reservorios, pozos, redes de transmisión, plantas de tratamiento de agua, etc. Cuadro 6.2. Fuentes de información de oferta y demanda. Datos sobre cambio climático y demandas de agua: Datos climáticos para África: Datos hidrológicos: Datos sobre Sistema de Información Geográfica (GIS) data: y Capítulo 6, Página 12 de 12

82 Agricultura 7. Agricultura 7.1 Síntesis General Contexto de las Comunicaciones Nacionales El desarrollo sostenible incluye las dimensiones sociales, económicas y ambientales. El cambio climático modifica todas estas dimensiones y por lo tanto altera las potenciales vías de desarrollo. En particular, los efectos del cambio climático en la agricultura determinarán el futuro de la seguridad alimenticia y finalmente influirán en la división desigual entre el Norte y el Sur. Según el TAR del IPCC (McCarthy et al., 2001), el cambio climático ya sucede y continuará sucediendo incluso si las emisiones globales de GEIs son reducidas. Muchos estudios documentan las implicancias del cambio climático en la agricultura y manifiestan una razonable preocupación porque el cambio climático sea una amenaza para la pobreza y para el desarrollo sostenible, especialmente en países en vías de desarrollo (países no incluidos en el Anexo I). La identificación de las regiones y poblaciones que se encuentran en mayor riesgo ante el cambio climático (es decir, las que son más vulnerables) puede ayudar en la determinación de las prioridades para la adaptación. Este capítulo está enfocado en los métodos para realizar estas evaluaciones, proporcionando ejemplos de la aplicación en países en desarrollo y una visión general del conocimiento previo. Los méritos de cada enfoque varían según el nivel del impacto que está siendo estudiado, y frecuentemente pueden apoyarse mutuamente. Por ejemplo, los índices agroclimáticos sencillos a menudo proporcionan la información necesaria sobre la respuesta de los cultivos a variaciones en las precipitaciones y la temperatura de grandes áreas geográficas; los modelos específicos de cultivos se utilizan para probar el manejo alternativo que en cambio puede ser utilizado como componente de un modelo económico que analiza la vulnerabilidad regional o las estrategias nacionales de adaptación. Por lo tanto, una combinación de enfoques a menudo es lo más productivo Efectos de la variabilidad climática actual El clima es un componente esencial del capital natural. En muchas regiones del mundo, tales como África, Sud y Centroamérica y Sur y Sureste de Asia, los climas son muy variables de un año a otro, y los problemas recurrentes de sequías e inundaciones a menudo afectan países enteros a lo largo de períodos multi-anuales. Con frecuencia, tienen como resultado graves problemas sociales. Por ejemplo, las persistentes tendencias a la sequía en ciertas partes de África durante las últimas décadas ha afectado la producción de alimentos, incluyendo las pesquerías de agua dulce, los suministros industriales y domésticos de agua, y la generación de energía hidroeléctrica (Benson y Clay, 1998, 2000). La agricultura es fuertemente dependiente de los recursos hídricos y de las condiciones climáticas, especialmente en las regiones del mundo que son particularmente sensibles a peligros climáticos, tales como África, Sud y Centroamérica y Asia. Algunos países en estas regiones, donde las situaciones económicas y sociales son muchas veces inestables, son muy vulnerables a cambios en factores ambientales. Especialmente, es el caso de países donde el amortiguamiento (buffering) tecnológico para sequías e inundaciones es menos avanzado, y donde los principales factores físicos que afectan a la producción (los suelos, el terreno, el clima) son menos adecuados para la agricultura. Consecuentemente, la producción de cultivos es muy sensible a las grandes Capítulo 7, Página 1 de 21

83 Agricultura fluctuaciones del clima de año en año. Las enfermedades de cultivos o las infestaciones de plagas son también dependientes del clima y tienden a causar más daño en países con niveles tecnológicos más bajos Factores conductores de la respuesta agrícola al cambio climático La estimación de futuras respuestas agrícolas al cambio climático generalmente está basada en escenarios. Es crucial entender que existe una gran incertidumbre en los escenarios climáticos utilizados para el análisis. Los escenarios son esenciales para evaluar los futuros posibles cambios, pero no necesariamente representan las condiciones que realmente ocurrirán. No obstante, condiciones similares a los escenarios son posibles, y como tales deben ser utilizadas para explorar posibles medidas de adaptación. La agricultura es un sector complejo que involucra a diferentes parámetros conductivos (ambientales, económicos y sociales). En la actualidad, se sabe que la producción de cultivos es muy sensible al cambio climático (McCarthy et al., 2001), con efectos diferentes según la región. El análisis del IPCC sobre los impactos del cambio climático (TAR) estima una reducción general de rendimientos potenciales de cultivos y una disminución en la disponibilidad de agua para la agricultura y la población en muchas partes del mundo en vías de desarrollo (ver Tabla 7.1). Los principales factores conductores de respuestas agrícolas al cambio climático son los efectos biofísicos (ver Tabla 7.2) y los factores socioeconómicos (ver Tabla 7.3). La producción de cultivos es afectada biofísicamente por las variables meteorológicas cambiantes, incluyendo las temperaturas en aumento, los regímenes cambiantes de la precipitación y los niveles crecientes de dióxido de carbono atmosférico. Los efectos biofísicos del cambio climático sobre la producción agrícola dependen de la región y del sistema agrícola, y los efectos varían a lo largo del tiempo. Los factores socioeconómicos influyen sobre las respuestas a los cambios en la productividad de los cultivos, con cambios de precio y cambios en la ventaja comparativa. La respuesta final depende de las estrategias de adaptación en cada región y sistema agrícola. La combinación de efectos biofísicos y socioeconómicos puede resultar en: Cambios en la combinación de cultivos empleados, y por lo tanto, en el tipo de agricultura y uso de la tierra rural Cambios en la producción, en los ingresos de la finca y en el empleo rural Cambios en los ingresos rurales, en la contribución al PIB nacional y en las ganancias agrícolas de exportación. Capítulo 7, Página 2 de 21

84 Agricultura Tabla 7.1. Cambio climático y factores relacionados relevantes a la producción agrícola y a la seguridad alimentaria Formatted Factor climático Dirección de cambio Consecuencias y factores que interactúan con la producción agrícola y la seguridad alimentaria Formatted Aumento en el nivel del mar Intensidad de precipitación/ escurrimiento superficial Aumento Ciclo hidrológico intensificado, generalmente en aumento, pero con variaciones regionales Intrusión de agua salada en áreas costeras (agrícolas) y salinización de fuentes de agua. Cambios en los patrones de erosión y deposición, impactos de tormentas, ocurrencia de inundaciones y daños causados por tormentas, anegación, aumento de plagas. Formatted Formatted Formatted Estrés por calor Aumento de las olas de calor Daños en la formación de granos, aumento de algunas plagas. Formatted Sequía Poco conocido, pero se esperan incrementos considerables en variabilidades temporales y espaciales Fallas en cultivos, disminución del rendimiento; competencia por agua. Formatted CO 2 atmosférico Aumento Aumento de la productividad de cultivos pero también aumento de la productividad de malezas resultando en una competencia con los cultivos. Formatted Tabla 7.2. Caracterización de impactos agronómicos, capacidad adaptativa y resultados sectoriales Formatted Impacto biofísico Nivel de incertidumbre Intensidad esperada de efectos negativos Capacidad adaptativa Impactos socioeconómicos y otros secundarios Cambios en las condiciones de crecimiento de cultivos Mediano Alta para algunos cultivos y regiones Moderada a alta Cambios en sistemas de producción óptimos; reubicación de la industria procesadora de productos agrícolas; aumento del riesgo económico; pérdida de ingresos rurales; contaminación a causa de la percolación de nutrientes; biodiversidad. Cambios en las condiciones óptimas para la producción pecuaria Alto Mediana Alta para sistemas de producción intensiva Cambios en óptimos sistemas de producción; pérdida de ingresos rurales. Cambios en las precipitaciones y la disponibilidad de recursos hídricos Mediano a bajo Alta para países en desarrollo Moderada Aumento de la demanda de riego; disminución del rendimiento de cultivos; aumento del riesgo de salinización de suelos; aumento de la escasez de agua; pérdida de ingresos rurales. Cambios en plagas agrícolas Alto a muy alto Mediana Moderada a alta Contaminación por aumento del uso de pesticidas; disminución del rendimiento y la calidad de los cultivos; aumento del riesgo económico; pérdida de ingresos rurales. Cambios en la fertilidad del suelo y erosión Mediano Alta para países en desarrollo Moderada Contaminación por percolación de nutrientes; biodiversidad; disminución de la productividad de cultivos; abandono de tierras; mayor riesgo de desertificación; pérdida de ingresos rurales. Capítulo 7, Página 3 de 21

85 Agricultura Tabla 7.3. Caracterización de la suma de impactos de sistemas de producción, capacidad adaptativa y resultados sectoriales Formatted Impacto biofísico Nivel de incertidumbre Intensidad esperada de los efectos negativos Adaptación autónoma (capacidad privada de adaptación) Otros impactos Cambios en sistemas de producción óptimos Alto Alta en áreas donde los actuales sistemas óptimos de producción son extensivos Moderada Cambios en actividades de producción agropecuaria; reubicación de la industria procesadora de productos agrícolas; pérdida de ingresos rurales; contaminación a causa de la percolación de nutrientes; biodiversidad Reubicación de la industria procesadora de productos agrícolas Alto Alta para algunas industrias de alimentos que requieren grandes infraestructuras o mano de obra local Moderada Pérdida de ingresos rurales; pérdida de patrimonios culturales. Incremento del Mediano riesgo (económico) Alta para cultivos Baja sembrados cerca de sus límites climáticos Pérdida de ingresos rurales. Pérdida de ingresos rurales y patrimonios culturales Alto (No definida) Moderada Abandono de tierras; mayor riesgo de desertificación; disminución del bienestar de sociedades rurales; migración urbana; biodiversidad Estudios previos Varios cientos de estudios sobre los cambios climáticos en la agricultura han sido completados. Tales estudios proporcionan una primera indicación de los tipos de impacto a ser esperados, y por lo tanto, los métodos de análisis más efectivos a ser implementados. Potenciales impactos sobre la provisión alimenticia del mundo han sido estimados para varios escenarios de cambio climático y socioeconómico (Figura 7.1). Algunas regiones podrían mejorar sus producciones agrícolas mientras que otras sufrirán pérdidas en el rendimiento, por lo que puede ser necesaria una reorganización de áreas de producción agrícola. En una región particular, se espera que los cultivos sean distintamente afectados, lo que llevaría a la necesidad de realizar adaptaciones en las industrias y mercados, en las estrategias a nivel de finca y en los esquemas de desarrollo rural. Aunque la Figura 7.1 demuestra que la producción global aparenta ser estable (Parry et al., 2004 proporcionan datos cuantitativos adicionales), es probable que las diferencias regionales en la producción de cultivos se vuelvan más fuertes con el tiempo, llevando a una polarización significativa de los efectos con aumentos sustanciales en precios y al riesgo de hambruna entre las naciones más pobres. Los efectos más graves ocurren en los márgenes (regiones y grupos vulnerables). Los individuos particularmente vulnerables al cambio ambiental son aquellos relativamente más expuestos a los cambios, más sensibles a los cambios, con pocas capacidades de adaptación y poco potencial de resiliencia y recuperación. La adaptación es necesaria, pero tiene sus limitaciones (la tecnología y la biotecnología, políticas y culturales). Capítulo 7, Página 4 de 21

86 Agricultura Figura 7.1. Porcentaje de cambio en los rendimientos promedios para el escenario de cambio climático HadCM2. Fuente: Parry et al., Formatted 7.2 Métodos y Herramientas Consideraciones generales Los métodos para evaluar los impactos del clima sobre la producción de cultivos y la evaluación de estrategias de adaptación son desarrollados extensamente y son muy utilizados por científicos, servicios de extensión, productores comerciales y gerentes de recursos. Uno de los principales desafíos que enfrentan todas las evaluaciones agricultura-clima es el análisis de importantes impactos biofísicos y socioeconómicos, porque éstos deben ser derivados de interacciones complejas entre sistemas biofísicos y socioeconómicos que son difíciles de modelar. Las herramientas presentadas en este capítulo son adecuadas para ser utilizadas con las condiciones climáticas promedio modificadas. Para evaluar los cambios en la frecuencia y la intensidad de eventos extremos, tales como las sequías o las inundaciones, es importante incluir una combinación de respuestas empíricas en el rendimiento basadas en datos estadísticos y enfoques modeladores. En Capítulo 7, Página 5 de 21

87 todos los casos, el desafío para interpretar los resultados es derivado del uso de escenarios de cambio climático inciertos. Agricultura Varios enfoques diferentes a la evaluación de los impactos del cambio climático sobre la agricultura han sido desarrollados a partir de varios estudios realizados hasta la fecha. Los enfoques utilizados para evaluar los impactos biofísicos incluyen: Índices agroclimáticos y GIS Modelos estadísticos y funciones de rendimiento Modelos basados en el proceso. Además, diferentes herramientas pueden ser utilizadas para examinar los impactos socioeconómicos del cambio climático. Una herramienta relativamente sencilla para el pronóstico económico, como la desarrollada por el Country Studies Program de los Estados Unidos (Benioff et al., 1996), muchas veces puede ser muy útil. Enfoques más complejos tales como modelos económicos de regresión, modelos microeconómicos y macroeconómicos, modelos de finca y modelos domésticos y comunitarios también pueden ser utilizados. Cada uno de estos diferentes métodos proporcionan información sobre distintos tipos de impactos (ver Tabla 7.4). Por ejemplo, los índices agroclimáticos sencillos pueden ser utilizados para analizar los desplazamientos de grandes áreas de zonas cultivadas, mientras que los modelos de crecimiento de cultivos basados en el proceso deben ser utilizados para analizar los cambios en los rendimientos de los cultivos. Los efectos sobre el ingreso, el sustento y el empleo son evaluados utilizando formas económicas y sociales del análisis. Además, se pueden emprender estudios utilizando un enfoque regional o un enfoque específico para un sitio. En un enfoque regional, varias herramientas sencillas existentes pueden ser aplicadas y puestas a prueba bajo una serie de condiciones en una región dada, y los resultados son visualizados en forma de mapas. Este simple enfoque regional es esencial para la integrar el cambio climático, la producción de cultivos, los índices de la demanda de agua y los índices socioeconómicos a una escala regional, proporcionando así una herramienta de evaluación de primera mano para analizar las posibles estrategias de adaptación. Capítulo 7, Página 6 de 21

88 Agricultura Tabla 7.4. Resumen de las características de los principales modelos agrícolas Formatted Tipo de modelo Descripción y uso Fortalezas Debilidades Índices agroclimaticos y GIS Basado en combinaciones de factores climáticos importantes para los cultivos. Utilizado en varios estudios de planificación agrícola. Útil para el público en general. Calculo simple. Efectivo para la comparación entre regiones o cultivos. Sólo basado en el clima, carece de respuestas de manejo y de la consideración de fertilización con carbono. Modelos estadísticos y funciones del rendimiento Basado en el relacionamiento empírico entre respuestas climáticas y cultivos observadas. Utilizados en el pronóstico de rendimientos para la alerta precoz de hambruna y mercados comerciales. Variaciones actuales de cultivos y del clima son bien descritas. No explican mecanismos causales. Puede que no capte las futuras relaciones climacultivos o la fertilización con CO 2. Modelos de cultivos basados en el proceso Calcula las respuestas de los cultivos a factores que afectan crecimiento y rendimiento (es decir, clima, suelos y manejo). Utilizado por varios científicos agrícolas para la investigación y el desarrollo. Basado en el proceso, ampliamente calibrado, y validado. Útil para probar una amplia gama de adaptaciones. Prueba estrategias de mitigación y adaptación de manera simultánea. Disponible para la mayoría de los cultivos. Requiere de datos detallados del clima y del manejo para la obtención de resultados óptimos. Herramientas económicas Calcula el valor de las tierras, los precios de productos y los resultados económicos para productores y consumidores basados en datos de producción agrícola. Útil para la incorporación de consideraciones financieras y adaptaciones basadas en el mercado. No todos los sistemas sociales, familias e individuos son correctamente representados. Alteraciones inducidas por el clima en la disponibilidad de tierras y agua no siempre son tomadas en cuenta. Enfoque sobre el comportamiento de maximización de ganancia y utilidad. Los modelos son complejos y requieren de muchos datos. Modelos familiares y comunitarios Descripción de estrategias de adaptación para condiciones actuales mediante la familia y la comunidad como unidad de respuesta. Útil para economías semicomerciales. No puede ser generalizado; no capta estreses climáticos futuros, si son diferentes de los actuales. Capítulo 7, Página 7 de 21

89 Agricultura Un enfoque sitio-específico implica estudios locales que analizan la sensibilidad del rendimiento de los cultivos, el manejo de la finca, y el uso del agua para el clima a escala local y las implicancias sobre las decisiones políticas que afectan el manejo del agua. Los modelos de cultivos normalmente son enfocados en la optimización del tiempo de producción y la eficiencia del uso de nutrientes (principalmente del nitrógeno) y agua de riego. Debido a que los sectores económicos varían mucho entre diferentes países y ambientes físicos, serán apropiados distintos métodos de evaluación de impactos. Es probable que una combinación de enfoques conduzca al más consistente conjunto de resultados para un área determinada Limitaciones y fuentes de incertidumbre Escenarios de cambio climático. Los escenarios de cambio climático son derivados de GCMs conducidos por cambios en la composición atmosférica, que a su vez derivan de escenarios socioeconómicos (SRES, ver más abajo). Uno de los principales desafíos es la interpretación de los resultados derivados de los escenarios climáticos que son utilizados como insumos. En todas las regiones, las incertidumbres con relación a la magnitud de los cambios esperados resultan en las incertidumbres de las evaluaciones agrícolas. Por ejemplo, en algunas regiones, las proyecciones de las precipitaciones, una variable clave para la producción de cultivos, puede ser positivo o negativo dependiendo del escenario climático utilizado. La incertidumbre derivada del modelo climático está relacionada con la limitación de los modelos actuales en representar todos los procesos e interacciones atmosféricas del sistema climático. La limitación de proyectar vías de desarrollo socioeconómico es una fuente adicional de incertidumbre. Variabilidad climática. Los climas regionales fluctúan naturalmente en torno a la media a largo plazo. Por ejemplo, la variabilidad de las precipitaciones ocurre con relación al tiempo y a la cantidad, afectando cada año a la agricultura. Es claro que ha ocurrido cambios en el pasado y que seguirán ocurriendo, y que el cambio climático modifica estos patrones de variabilidad, por ejemplo, teniendo como resultado más sequías e inundaciones. No obstante, hay muchas incertidumbres, especialmente acerca de escenarios de precipitaciones para el futuro. Modelos agrícolas. Los modelos agrícolas contienen muchas relaciones simples, derivadas empíricamente que no representan por completo a los verdaderos procesos de la planta. Cuándo los modelos son adecuadamente puestos a prueba con datos observados (procesos de calibración y validación), los resultados representan la producción agrícola bajo condiciones actuales del clima. No obstante, las simplificaciones de los modelos de cultivos son una fuente de incertidumbre en los resultados. Por ejemplo, los modelos agrícolas en general asumen que las malezas, las enfermedades y las plagas se controlan; que no hay problemas en las condiciones del suelo como los altos niveles de salinidad o acidez; y que no hay eventos catastróficos del clima como las fuertes tormentas. Los modelos agrícolas simulan la gama actual de tecnologías agrícolas disponibles alrededor del mundo; no incluyen las potenciales mejoras en tal tecnología, pero pueden ser utilizados para probar los efectos de algunas mejoras potenciales, tales como las variedades mejoradas y los horarios de riego. Una serie de modelos agrícolas son extensamente utilizados por científicos, servicios técnicos de extensión, productores comerciales y gerentes de recursos para evaluar las alternativas agrícolas en Capítulo 7, Página 8 de 21

90 Agricultura una ubicación particular bajo diferentes condiciones (es decir, años de sequía, cambios en la política para la aplicación de agroquímicos, cambios en los insumos hídricos, entre otros). Efectos del CO 2 sobre los cultivos. El CO 2 es un componente de la fotosíntesis de las plantas y por lo tanto influye sobre la producción de biomasa. También regula la apertura de los estomas de la planta y por lo tanto afecta su transpiración. Como resultado, en teoría, las plantas que crecen en condiciones de mayores concentraciones de CO 2 producirán más biomasa y consumirán menos agua. Experimentos realizados en invernaderos confirman tales comportamientos en las plantas; no obstante, a causa de las múltiples interacciones de procesos fisiológicos, los cambios verdaderos son más pequeños que los teóricos. En condiciones de campo, los cambios son aún más pequeños. La mayoría de los modelos de cultivos utilizados para evaluaciones de cambio climático incluyen una opción para simular los efectos del aumento del CO 2 en el rendimiento de los cultivos y en el uso del agua (ver Rosenzweig y Iglesias, 1998). Es difícil validar los resultados del modelo de cultivos porque sólo existe un número muy limitado de este tipo de experimentos en el mundo, lo que aumenta la incertidumbre sobre los resultados simulados. Asuntos de escala. Aumentar la escala de los resultados de vulnerabilidad y adaptación a un nivel regional no es una tarea fácil, como en la mayoría de los ejercicios a escala. Idealmente, quizás uno utilice información de fincas que son representativas de la agricultura en la región, y el grado de su representatividad deberá ser establecido. Más frecuentemente, las evaluaciones regionales han dependido de los insumos proporcionados por planificadores y economistas en cuanto a efectos a escala regional, basados en datos locales suministrados a ellos y discutidos por una amplia gama de actores clave. Proyecciones socioeconómicas. Las limitaciones para proyectar los cambios socioeconómicos no sólo afectan a los escenarios de SRES sino también a la potencial capacidad adaptativa del sistema. Por ejemplo, la incertidumbre sobre la población (densidad, distribución, migración), el PIB y la tecnología determinan y limitan las potenciales estrategias de adaptación Combinando escenarios de cambio climático con herramientas y modelos agrícolas Dadas las incertidumbres de los escenarios (la magnitud del cambio y a veces la dirección del cambio), un buen enfoque implica utilizar varios escenarios posibles como insumos para los modelos agrícolas. Además, la utilización de escenarios de sensibilidad combinados con modelos agrícolas (por ejemplo, el aumento de la temperatura de 0 o a 3 o C y los cambios en la precipitación de -30 a +30%) proporciona una idea de los umbrales tolerables de cambio para un sistema particular. Un método que ha demostrado ser efectivo para generar escenarios de cambio climático es estudiar los cambios en las últimas décadas y luego proyectar esos cambios para el futuro cercano. Por ejemplo, se toma la base de datos del clima a largo plazo de una región (o sitio) y se divide en dos períodos: por ejemplo, y Luego se estudian las propiedades estadísticas de cada uno de estos juegos de datos (medias, pero también frecuencias, de épocas de sequía, de tormentas, de la probabilidad de días subsiguientes con lluvia, etc.). Esto se puede lograr con los generadores del clima. El último paso es continuar (proyectar) la tendencia observada en todos estos parámetros estadísticos y crear un escenario sintético para el futuro próximo (por ejemplo, años). Este método tiene la ventaja de que se basa en cambios observados. Por supuesto que las Capítulo 7, Página 9 de 21

91 proyecciones pueden ser tan malas como (o peores que) los resultados que utilizan el método convencional de GCMs. Agricultura Finalmente, un enfoque interesante implica la utilización de un escenario que ocurre dentro de la variabilidad natural del clima de la región, como un escenario de sequía. Es esencial que las evaluaciones agrícolas incluyan y prueben más de un escenario posible y analicen la sensibilidad de la respuesta en el contexto de las tendencias actuales del clima. El uso de más de un escenario y enfoque otorga una variedad de resultados, que reflejan una noción pertinente de incertidumbre Índices Agroclimáticos y GIS Índices agroclimáticos sencillos combinados con GIS han sido utilizados para proporcionar una evaluación inicial de los impactos agrícolas globales del cambio climático y de los desplazamientos de áreas aptas para la agricultura en regiones particulares. Los índices agroclimáticos se basan en relaciones simples de la aptitud o el potencial de cultivos ante el clima (por ejemplo, identificando los umbrales de temperatura de un cultivo en particular o utilizando la temperatura acumulada a lo largo de la época de cultivo para predecir los rendimientos de la cosecha; Holden, 2001). Este tipo de coeficiente derivado empíricamente es especialmente útil para el mapeo a gran escala de áreas de impacto potencial. Cuándo son combinados con una base de datos del clima espacialmente completa, de los cultivos y de GIS, los índices agroclimáticos sencillos son una manera económica y rápida de mapear el potencial de cultivos alterados para áreas bastante grandes. La aplicación de índices agroclimáticos en África (Badini et al., 1997) ha proporcionado la comprensión de las relaciones entre el clima, los suelos y los sistemas de producción agrícolas, así como de las complejidades asociadas con sus variabilidades. Carter y Saarikko (1996) describen los métodos básicos para el análisis agroclimático espacial Modelos estadísticos y funciones de rendimiento Complejos modelos de multi-variables intentan proporcionar una explicación estadística de fenómenos observados a través de la justificación de los factores más importantes (por ejemplo, pronosticando los rendimientos de las cosechas en base a la temperatura, la lluvia, la fecha de siembra y la aplicación de fertilizantes). Una posible debilidad en su uso para la examinación de los impactos del cambio climático futuro, sin embargo, es su habilidad limitada de predecir los efectos de eventos climáticos que se encuentran fuera de la gama de variabilidad actual. Su uso también ha sido criticado porque se halla basado en relaciones estadísticas entre factores y no en una comprensión de los mecanismos causales más importantes. Modelos de regresión múltiple han sido desarrollados para representar las respuestas de los rendimientos basados en los procesos para estas variables ambientales y administrativos. Las funciones del rendimiento han sido utilizados para evaluar la sensibilidad y la adaptación al clima, por ejemplo, en China (Rosenzweig et al., 1999) y globalmente (Parry et al., 2004) Modelos de cultivos basados en el proceso Los modelos basados en el proceso utilizan funciones simplificadas para expresar las interacciones entre el crecimiento de los cultivos y los principales factores ambientales que afectan a los cultivos (es Capítulo 7, Página 10 de 21

92 Agricultura decir, el clima, los suelos y el manejo), y muchos han sido utilizados en las evaluaciones de impacto climático. La mayoría han sido desarrollados como herramientas para el manejo agrícola, particularmente para proporcionar información sobre las cantidades óptimas de insumos (tales como fertilizantes, pesticidas y riego) y su tiempo óptimo. Los modelos dinámicos de cultivos se encuentran actualmente disponibles para la mayoría de los cultivos principales. En cada caso, el objetivo es predecir la respuesta de un cultivo particular ante condiciones específicas de clima, suelo y factores de manejo que gobiernan la producción. Los modelos dinámicos de crecimiento de cultivos ICASA/IBSNAT (Consorcio Internacional para la Aplicación de Enfoques de Sistemas a la Agricultura Sitios Internacionales de Referencia para la Transferencia de Agrotecnología) son estructurados como sistemas de apoyo de decisiones para facilitar las simulaciones de respuestas de cultivos ante el manejo (DSSAT). Los modelos ICASA/IBSNAT han sido utilizados extensamente para evaluar los impactos del clima sobre la agricultura a diferentes niveles, desde sitios individuales a extensas áreas geográficas (ver Rosenzweig y Iglesias, 1994, 1998, para una descripción completa del método). Este tipo de modelo de estructura es particularmente útil para evaluar la adaptación del manejo agrícola al cambio climático. El software DSSAT incluye todos los modelos ICASA/IBSNAT con una interfase que permite el análisis de resultados. El modelo de serie WOFOST es genérico e incluye los parámetros de modelo para ciertas cosechas (Supit et al., 1994; Boogaard et al., 1998). Hay varias versiones de los modelos, que están continuamente bajo desarrollo en la Universidad de Wageningen. El modelo EPIC (Calculadora del Impacto de la Productividad de la Erosión; Sharpley y Williams, 1990) incorpora las funciones simplificadas del crecimiento de cultivos que responden al clima, al ambiente y al manejo; ha sido utilizado en algunas evaluaciones de impacto climático. CROPWAT es un modelo empírico sobre el manejo de riego desarrollado por las Naciones Unidas FAO para calcular los requerimientos regionales de agua para cultivos a partir de datos climáticos y de cultivos (CROPWAT, 1995, 2004). La demanda neta de riego (el equilibrio entre la evapotranspiración del cultivo y el agua disponible para el cultivo) puede ser calculado para más de sitios alrededor del mundo incluidos en la base de datos FAOClim (FAO, 2004). El modelo puede ser ajustado para incluir eficiencia del riego para cada región. La Tabla 7.5 resume los principales modelos de cultivos que han sido utilizados para evaluar los impactos y la adaptación al cambio climático. Rosenzweig e Iglesias (1998) proporcionan pautas más completas para utilizar los modelos de cultivos en estudios de adaptación. Capítulo 7, Página 11 de 21

93 Agricultura Tabla 7.5. Modelos de cultivos Formatted Cultivo Específicos para el cultivo Genérico Modelo general Requerimientos de riego para todos los cultivos Alfalfa Cebada Algodón Porotos secos Maíz Maní Mijo Papa Arroz Sorgo Soja Caña Dulce Trigo Modelo Modelos específicos para cultivos ICASA/IBSANT incluidos en el software de DSSAT (incluyen todos los modelos de CERES y GRO listados bajo cada cultivo) WOFOST provee una familia de modelos genéricos con parámetros específicos para maíz, trigo, remolacha y otros (no listados bajo cada cultivo por no ser específicos para el cultivo) EPIC CROPWAT ALSIM, ALFALFA CERES-Barley GOSSYM, COTCROP, COTTAM BEANGRO CERES-Maize, CORNF, SIMAIZ, CORNMOD, VT-Maize, GAPS, CUPID PNUTGRO CERES-Millet, RESCAP SUBSTOR CERES-Rice, RICEMOD CERES-Sorghum, SORGF, SORKAM, RESCAP SOYGRO, GLYCIM, REALSOY, SOYMOD CANEMOD CERES-Wheat, TAMW, SIMTAG, AFRCWHEAT, NWHEAT, SIRIUS, SOILN-Wheat Formatted El Cuadro 7.1 proporciona más información sobre el DSSAT como un ejemplo de familia de modelos específicos para cultivos, y el Cuadro 7.2 proporciona más información sobre el WOFOST como un ejemplo de modelo genérico. Capítulo 7, Página 12 de 21

94 Agricultura Cuadro 7.1. Descripción de los modelos de cultivo DSSAT Descripción: Los modelos DSSAT utilizan funciones simplificadas para predecir el crecimiento de cosechas influenciadas por los principales factores que afectan a los rendimientos, es decir, la genética, el clima (la radiación solar diaria, las temperaturas máximas y mínimas y la precipitación), los suelos y el manejo. Hay modelos disponibles para varios cultivos (ver Tabla 7.5); éstos han sido validados en una gran variedad de ambientes y no son específicos a ninguna ubicación o tipo de suelo en particular. Los procesos modelados incluyen el desarrollo fonológico, el crecimiento de partes vegetativas y reproductivas de las plantas, el crecimiento de las extensiones de hojas y tallos, la senescencia de hojas, la producción de biomasa y su repartición entre las partes de la planta, y la dinámica del sistema radicular. Los modelos incluyen subrutinas para simular el balance entre el suelo y el agua del cultivo y el balance de nitrógeno. Variables: La principal variable que influye en cada fase del desarrollo de la planta es la temperatura. La producción potencial de materia seca es una función de la radiación interceptada; la intercepción por el dosel es determinada por el área foliar. La asignación de materia seca a diferentes partes de la planta (grano, hojas, tallo, raíces, etc.) es determinado por la etapa fonológica y el grado de estrés hídrico. El rendimiento final de los granos es el producto de la densidad de plantas, de las mazorcas por planta y del peso de la mazorca. Para contemplar el efecto de la elevada concentración de dióxido de carbono en el cierre estomático y el aumento del índice de área foliar, se agrega la tasa de transpiración bajo condiciones elevadas de CO 2 versus la tasa bajo condiciones del ambiente. Insumos Tipos de datos Requisitos Fuentes de datos Clima actual Clima modificado (escenarios de cambio climático) Manejo de cultivos Suelos Economías (opcional) Temperaturas máximas y mínimas diarias e irradiación solar de un periodo de al menos 20 años. Temperaturas máximas y mínimas diarias modificadas, precipitación e irradiación solar por un periodo igual de largo que el clima actual. Variedad de cultivos, época de siembra y densidad, insumos de fertilizantes y riego (fechas y cantidades). Albedo y drenaje del suelo, y una descripción de los diferentes estratos del perfil del suelo (textura, capacidad de retención del agua, materia orgánica y nitrógeno). Costo de la mano de obra y precio de producción unitaria. Instituciones nacionales de meteorología o investigación. En su ausencia, datos diarios pueden ser simulados a partir de promedios mensuales. Instituciones nacionales de meteorología o investigación. Instituciones de investigación agrícola. Instituciones de investigación agrícola o hidrológica. Estadísticas agrícolas. Productos: Variables en el archivo resumen de productos constituyen los principales eventos fonológicos, rendimiento y componentes del rendimiento. Para mayor información: Rosenzweig y Iglesias, 1994, Capítulo 7, Página 13 de 21

95 Agricultura Cuadro 7.2. Descripción de WOFOST. Formatted Descripción: WOFOST fue originado en el marco de un estudio interdisciplinario sobre la producción potencial de alimento mundial por el Centro para Estudios del Alimento Mundial (CWFS) en cooperación con la Universidad agrícola de Wageningen. Modelos relacionados incluyen los modelos sucesivos de SUCROS (Simulador Simple y Universal de Crecimiento de Cultivos), ARID CROP, Spring wheat, MACROS y ORYZA1. La versión 6.0 de WOFOST es un modelo mecánico que explica el crecimiento de cultivos en base a la fotosíntesis y a la respiración, y cómo estos procesos son afectados por condiciones ambientales. El modelo de crecimiento de cultivos es genérico e incluye parámetros modelo para el trigo, el maíz de grano, la cebada, el arroz, la remolacha, la papa, el frijol de campo, la soja, el aceite de colza y el girasol. Insumos: Los datos meteorológicos (lluvia, temperatura, velocidad del viento, radiación global, humedad del ambiente) son necesarios como insumos. Otros datos de insumos incluyen el contenido volumétrico de humedad del suelo a varios niveles de succión y otros datos sobre flujos de agua saturados e insaturados. También se requieren de datos específicos para el sitio de suelo y el manejo de cultivos. El tiempo para la simulación es de un día. WOFOST 6.0 incluye una opción para utilizar los datos promedio (mensualmente) del tiempo. Los datos diarios de precipitaciones se generan utilizando un generador matemático incorporado. Productos: El modelo describe el crecimiento del cultivo como la acumulación de biomasa combinada con el desarrollo fenológico. Para mayor información: Supit et al., 1994; Boogaard et al., Calibración y validación de los modelos de cultivo Los modelos de cultivos son herramientas para evaluar la vulnerabilidad y la adaptación al cambio climático: la participación de los actores clave es esencial. Un primer paso obligatorio es que los actores clave técnicos reúnan datos agrícolas del campo para la calibración y la validación de los modelos de cultivo. Luego, los actores clave regionales evalúan la representatividad de los resultados de los modelos agrícolas para ampliar la escala espacial de los resultados del modelo. En todos los modelos agrícolas, el procedimiento implica el ajuste de coeficientes que describen las características del cultivo y su respuesta ante las condiciones ambientales. La Tabla 7.6 resume los pasos implicados en la calibración y la validación de los modelos agrícolas, con referencias específicas pertinentes a los modelos de DSSAT como ejemplo. En los modelos de DSSAT, los coeficientes que necesitan ser ajustados se incluyen en un archivo de coeficientes genéticos que representan conceptualmente a cada variedad de cultivo. Un archivo con coeficientes genéticos para cada cultivo de las variedades mas comúnmente utilizadas, ajustados en base a numerosos experimentos de campo previos y validados, esta incluido en el software. Estos coeficientes son sólo un punto de partida y deberán ser nuevamente ajustados durante el proceso de calibración para representar el crecimiento y el desarrollo de los cultivos de la variedad seleccionada bajo las condiciones del clima y del manejo del área particular. Los pocos coeficientes genéticos que describen cada variedad pretenden representar sólo la fenología o el tiempo de las fases del desarrollo (por ejemplo, la etapa juvenil, la floración, la madurez fisiológica) y la acumulación de materia seca en los diferentes órganos (por ejemplo, raíces, partes vegetativas y granos). Los pocos coeficientes no pretenden representar las numerosas características de cada variedad de cultivo, tales como las respuestas a plagas y enfermedades. Capítulo 7, Página 14 de 21

96 Agricultura Tabla 7.6. Resumen de pasos para la calibración y validación de modelos de cultivos Paso Concepto / Procedimiento Ejemplo 1. Calibrar la fonología del cultivo 2. Calibrar la producción de granos 3. Validar el modelo calibrado La etapa de desarrollo del cultivo determina cómo la biomasa es acumulada y a qué órgano de la planta es dirigido. Ajustar las fechas simuladas de floración y madurez fisiológica a los datos de campo. La adecuada tasa y cantidad de acumulación de biomasa determina la productividad final del cultivo. Ajustar el rendimiento de granos simulado a los datos de campo. Asegurar que el ajuste del modelo del cultivo resulte con un juego de datos de campo experimental para representar un área agrícola más extensa. Probar si las fechas simuladas de floración y madurez, y el rendimiento de granos reflejen los resultados de los productores. En el modelo CERES-Maize esto es descrito por los coeficientes P1 (tiempo termal entre la emergencia del brote hasta el final de la fase juvenil); P2 (punto hasta el cual el desarrollo es retrasado por cada hora de aumento en el fotoperiodo); y P5 (tiempo termal entre silking y madurez fisiológica). Mediante el ajuste de estos coeficientes el desarrollo del cultivo puede ser ajustado al desarrollo del campo. En el modelo CERES-Maize esto es descrito por los coeficientes G2 (numero máximo posible de mazorcas por planta) y G3 (tasa de llenado de la mazorca durante la etapa de llenado de granos lineales y bajo condiciones optimas). Modelos bien calibrados siempre deberán simular correctamente las fechas de madurez de los cultivos. Los rendimientos simulados pueden ser más elevados que los observados en las fincas, pero deberán representar la variación geográfica de los rendimientos de las fincas como resultado de las diferentes condiciones de suelo y manejo Herramientas económicas Los modelos económicos son diseñados para estimar los potenciales impactos del cambio climático sobre la producción, el consumo, los ingresos, el PIB, el empleo y el valor de finca. Tal vez éstos sólo sean indicadores parciales del bienestar social, sin embargo, no todos los sistemas sociales, los hogares, y los individuos (por ejemplo, pequeños productores) pueden ser apropiadamente representados en los modelos basados en la teoría del productor y el consumidor. Muchos de los modelos económicos utilizados hasta la fecha en los análisis de impactos no consideran las alteraciones inducidas por el clima en cuanto a la disponibilidad de tierra y agua para riego, aunque tales consideraciones importantes pueden ser incluidas. Los estudios y los modelos basados en economías orientadas al mercado asumen un comportamiento que maximiza las ganancias y las utilidades. Varios tipos de enfoques económicos han sido utilizados para la evaluación de impacto agrícola. Entre ellos, los mas útiles son los enfoques de pronósticos económicos simples (por ejemplo, Benioff et al., 1996), que son pronósticos basados en un marco estructurado de información económica (producción, consumo y políticas directivas) y agrícola (técnicas de producción y cultivos alternativos) disponible. Capítulo 7, Página 15 de 21

97 Agricultura Generalmente constituyen técnicas simples que pueden ser utilizadas en la mayoría de los estudios sobre impactos del clima. Los siguientes enfoques también pueden ser utilizados, aunque son relativamente complicados y pueden ser dificultosos, de aplicación costosa, o pueden consumir mucho tiempo. Modelos económicos transversales. Una forma de análisis económico es el uso de análogos espaciales, es decir, patrones de cultivos en áreas con climas similares a los que pueden suceder bajo el cambio climático. Este enfoque de Ricardian ha sido utilizado en varias aplicaciones (por ejemplo, Mendelsohn et al., 1994, 1999). Los modelos económicos pueden ser basados en relaciones estadísticas entre variables climáticas e indicadores económicos. Una ventaja del este enfoque es que la adaptación del productor a las condiciones locales del clima es considerada implícitamente. Entre las desventajas, se encuentra que los precios de los alimentos y los precios de la producción de la finca son considerados constantes, y que los factores clave que determinan la producción agrícola, tales como la disponibilidad de agua y la fertilización de carbono, generalmente no son considerados. Modelos microeconómicos (a nivel de la finca). Los modelos microeconómicos se basan en el objetivo de maximizar la conversión de los retornos económicos a insumos. Son diseñados para simular el proceso de toma de decisiones de un productor representativo en cuanto a los métodos de producción y asignación de la tierra, mano de obra, infraestructura existente y nuevo capital. Estos modelos de finca han sido desarrollados en la mayoría de los casos como herramientas para la planificación rural y la extensión agrícola, simulando los efectos de los cambios en insumos (por ejemplo, fertilizantes, riego, créditos, habilidades de manejo) sobre la estrategia de la finca (por ejemplo, la combinación de cultivos, el empleo). Tienden a optimizar los modelos económicos utilizando una programación lineal y requieren de datos bastante específicos y habilidades analíticas bastante avanzadas. Muchos toman una gama de tipos de finca que representan aquellas que existen en una región y, para cada uno de estos tipos, simulan la combinación de los cultivos e insumos que llevarían a maximizar los ingresos de la finca bajo condiciones dadas. Estas condiciones pueden ser variadas (la variación del clima, los precios de los cultivos y los fertilizantes) y la apropiada respuesta de la finca puede ser modelada. Los cambios del clima, en el lugar de las variaciones en el tiempo, pueden ser los insumos, y la respuesta a nivel de la finca en la producción y en los ingresos puede entonces ser simulada. Modelos domésticos y comunitarios. En las economías semi-comerciales puede ser más apropiado enfocarse en el hogar o en la comunidad como la unidad de respuesta. Aquí el objetivo puede ser asegurar un nivel mínimo de ingresos en vez de maximizar los ingresos, y el enfoque del análisis debe ser sobre las estrategias desarrolladas para reducir los efectos negativos de los cambios en el rendimiento de los cultivos en vez de aumentar los positivos. Frecuentemente conocidas como estrategias de cooperación, han sido analizadas en gran detalle bajo el contexto del riesgo de hambruna (muchas veces relacionado a la sequía). Al igual que con los modelos de finca, aquellas evaluaciones de impactos climáticos que han incluido exitosos análisis de respuestas a nivel doméstico y comunitario han tendido que tomar prestado de estudios existentes, adaptándolos para considerar los cambios en el clima en vez de las variaciones en el tiempo. Para ejemplos específicos de su uso en la evaluación del impacto climático en Kenia e India, ver Akong a et al. citado en Parry et al. (1998a) y Jodha citado en Gadgil et al. (1988). Para una discusión más general, ver Downing (1991). Modelos macroeconómicos. Los modelos macroeconómicos pueden ser de una economía agrícola regional, nacional o global. Para los propósitos del cambio climático, los modelos asignan el consumo Capítulo 7, Página 16 de 21

98 Agricultura doméstico y externo y la producción regional basada en las perturbaciones dadas en la producción de cultivos, el abastecimiento de agua y la demanda de riego derivadas a partir de técnicas biofísicas. El crecimiento demográfico y las mejoras en la tecnología son establecidos exógenamente. Estos modelos miden la magnitud potencial de los impactos del cambio climático sobre el bienestar económico, tanto de productores como de consumidores de bienes agrícolas. Los cambios pronosticados en la producción y los precios para los modelos del sector agrícola podrán ser utilizados en modelos generales de equilibrio de la economía a mayor escala. Adams et al. (1990) y Fischer et al. (2002) proporcionan ejemplos clave del uso de modelos macroeconómicos. 7.3 Información sobre Juegos de Datos Los datos que estén o no disponibles frecuentemente afectarán el tipo de evaluación de impacto climático a realizar, especialmente si el tiempo y los fondos son limitados. Los estudios de los impactos del cambio climático sobre la agricultura requieren de una descripción cuantitativa de la unidad de exposición y de las condiciones agrícolas actuales (de línea de base) en el área del estudio. También se necesitan datos para proyectar las condiciones futuras (caso de referencia) en ausencia del cambio climático (por ejemplo, los aumentos proyectados en el uso de tecnologías agrícolas o fertilizantes). Aunque los requisitos específicos de datos variarán según el alcance del estudio y la metodología seleccionada (esto se discute con más detalle más adelante), los grupos de datos generalmente requeridos y una orientación para posibles fuentes de datos se resumen en la Tabla Evaluaciones Integradas Una característica común entre los diferentes enfoques de la evaluación del impacto climático es que todos tienen una dimensión geográfica. El clima y sus impactos varían en relación al espacio, y este patrón de variación está sujeto a cambios a medida que el clima cambia. Estos aspectos son de fundamental importancia para los responsables de formular políticas que operan a escala regional, nacional o internacional, debido a que cambios en los patrones de recursos pueden afectar la equidad regional, con consecuentes implicancias para la planificación. De esta manera, el análisis geográfico de los cambios climáticos y sus impactos, donde los resultados son presentados como mapas, ha recibido una creciente atención en los últimos años. Esta tendencia ha sido acompañada paralelamente por el rápido desarrollo de sistemas informáticos basados en GIS, que pueden ser utilizados para almacenar, analizar, unir y representar información espacial. A medida que aumentan las capacidades de los sistemas informáticos, también aumenta la factibilidad de realizar estudios de modelos detallados a escala regional. La limitación principal está en la disponibilidad de datos detallados para grandes extensiones, pero las sofisticadas técnicas de interpolación estadística y la aplicación de generadores estocásticos del clima para proporcionar datos climatológicos artificiales en una alta resolución temporal pueden ofrecer soluciones parciales. Un ejemplo de herramienta de evaluación integrada de GIS para la vulnerabilidad y la evaluación agrícola es el modelo AEZ de la FAO (FAO, 1996, 2002). Capítulo 7, Página 17 de 21

99 Agricultura Tabla 7.7. Resumen de los juegos de datos necesarios y posibles fuentes Juego de Datos Posibles fuentes Comentarios Fonología y rendimiento de cultivos experimentales A nivel local, servicios experimentales agrícolas y de extensión de la mayoría de las universidades agrícolas o ministerios de agricultura. Necesario para calibrar los modelos agrícolas; dos años de datos son aceptables; se requiere de datos asociados sobre el manejo de cultivos Rendimientos de los cultivos a ser estudiados A nivel local, servicios de extensión de la mayoría de los ministerios de agricultura. Series de tiempo para evaluar la variabilidad del rendimiento natural Datos climáticos Características del suelo Institutos meteorológicos; organizaciones internacionales (como la FAO y el National Oceanic and Atmospheric Administration). Ministerio de agricultura; organizaciones internacionales (como la FAO). Series de tiempo para evaluar la variabilidad del clima natural y desarrollar escenarios. Incluye profundidad y textura del suelo para evaluar la capacidad de retención de agua del suelo. Producción (estadísticas tanto regionales como nacionales) Manejo de cultivos Uso de la tierra A nivel regional, anuarios agrícolas de los ministerios de agricultura; organizaciones internacionales. A los niveles local y regional, servicios de extensión de los ministerios de agricultura; organizaciones internacionales; consultas con actores clave. Mapas o formato digital de los ministerios de agricultura o del ambiente; datos satelitales de las organizaciones internacionales. Series de tiempo para evaluar la variabilidad de la producción natural. Incluye fechas de siembra de cultivos, variedades de cultivos, mano de obra, insumos de fertilizantes y riego. Datos geográficamente explícitos necesarios para posibilitar la extrapolación espacial a partir de sitios de muestreo a lo largo del área de estudio. Datos socioeconómicos generales Ministerio de agricultura; organizaciones internacionales; consultas con actores clave. Incluir desde la contribución de la producción agrícola de los sitios de muestreo hasta los productos totales del área de estudio, porcentaje de mano de obra en el sector agrícola. Otros Consultas con actores clave Datos adicionales pueden ser necesarios para estudios específicos (por ejemplo, requisitos de riego, tasas de degradación y erosión del suelo). Capítulo 7, Página 18 de 21

100 Agricultura 7.5 Adaptación Las opciones para la adaptación agrícola Históricamente, la agricultura ha mostrado una considerable habilidad para adaptarse a condiciones cambiantes, ya sean de alteraciones en la disponibilidad de recursos, en la tecnología o en la economía. Muchas adaptaciones ocurren autónomamente y sin la necesidad de una respuesta consciente por parte de productores y planificadores agrícolas. Es probable, sin embargo, al menos en algunas partes del mundo y especialmente en países en desarrollo, que la tasa y la magnitud del cambio climático excedan a los del cambio normal en la agricultura y que las tecnologías y estilos de manejo específicas necesiten ser adoptadas para evitar los efectos más graves. En lo posible, los ajustes en las respuestas deben ser identificados junto con sus costos y beneficios. Hay mucho que ganar de la evaluación de la capacidad que existe en la tecnología actualmente disponible y la capacidad potencial que puede ser desarrollada en el futuro. Aunque la mayoría de las adaptaciones al cambio climático serán caracterizadas fundamentalmente por respuestas a nivel de finca, la estimulación de respuestas por parte de la política afecta a la velocidad y a la extensión de la adopción. La mayoría de las principales adaptaciones pueden necesitar entre 10 a 20 años para su implementación. Dos amplios tipos de adaptación son considerados aquí: la adaptación basada en la finca y la adaptación basada en las políticas. La adaptación basada en la finca incluye cambios en los cultivos y en el manejo de los mismos. La Tabla 7.8 presenta ejemplos de medidas de adaptación basada en la finca que pueden ser evaluadas con las herramientas proporcionadas en este manual. Todas las medidas pueden contribuir a la adaptación al cambio climático pero en muchos casos pueden tener otros efectos negativos, como por ejemplo, daños ambientales. La adaptación basada en las políticas crea sinergias con las respuestas de los productores, particularmente en países donde la educación de la población rural es limitada. La investigación agrícola para probar la fuerza de estrategias alternativas de producción y del desarrollo de nuevas variedades de cultivos también están entre las medidas basadas en las políticas con un potencial de ser efectivas en el futuro Adaptación de áreas vulnerables La capacidad de adaptación del sector agrícola en países en vías de desarrollo se encuentra particularmente desafiada, porque el cambio climático viene acompañado de una gran presión para el desarrollo, el aumento demográfico, el manejo hídrico que ya se encuentra regulando la mayoría de los recursos disponibles de agua, y los sistemas agrícolas que a menudo no están adaptados a las condiciones locales (ya no lo están más). Las evidencias de límites a la adaptación de sistemas socioeconómicos y agrícolas en muchas regiones pueden estar documentadas en la historia reciente. Por ejemplo, los esquemas de manejo hídrico no contaban con la capacidad de tolerar largas sequías ni inundaciones durante los fines de la década de los noventa y comienzos del 2000 en muchos países, causando daños graves a la agricultura y a poblaciones vulnerables. Medidas efectivas para tolerar las prolongadas sequías y la escasez de agua son limitadas y difíciles de implementar a causa de la variedad de actores clave implicados y la falta de medios adecuados para negociar nuevas políticas. El Cuadro 7.3 presenta un ejemplo de cómo la adaptación agrícola en Zimbabwe puede ser evaluada. Capítulo 7, Página 19 de 21

101 Agricultura Tabla 7.8. Medidas de adaptación basadas en la finca, acciones para implementarlas y resultados potenciales Medida Acción Resultado potencial Elección de cultivo Resistente a sequías o calor Reducción del riesgo de pérdidas en el rendimiento y reducción de requerimientos de riego Labranza y tiempo de operaciones Resistente a plagas Variedades de maduración mas rápida (o mas lenta) Mezcla de cultivos alterados Cambiar la fecha de plantío Terrazas, camellones Nivelación del terreno Reducir labranza Arado profundo Cambio de prácticas de barbecho y cobertura Alternar cultivos Invertir épocas de cultivos Reduce la pérdida de cultivos cuando las condiciones climáticas son favorables para el aumento de malezas y plagas Asegurar que la maduración en la época de crecimiento sea acortada por humedad o recursos térmicos reducidos; maximización de rendimientos bajo épocas de crecimiento prolongadas Reducción de la variabilidad de producción total Conjugar patrones de precipitaciones alteradas Aumentar la disponibilidad de humedad para las plantas Esparcir agua y aumentar la infiltración Reducción de pérdidas de material orgánico del suelo, erosión del suelo y nutrientes Romper estratos impermeables y pie de arado, para aumentar la infiltración Retención de humedad y materia orgánica Reducir infestación de malezas Cambiar de cultivos de primavera a los de invierno para evitar aumento de sequías en verano Producción agrícola Alterar espaciamiento entre filas y plantas Cultivos mixtos Aumentar la extensión radicular hasta el agua del suelo Reducir la variabilidad del rendimiento, maximizar el uso de humedad Riego y captación de agua Insumos de agroquímicos Introducir nuevas escemas de riego en áreas áridas Mejorar eficiencia del riego Captación de agua Variar cantidades de fertilizantes aplicados Alterar tiempo de aplicación Variar la dosificación del control químico Evitar pérdidas por sequía Evitar estrés hídrico Aumentar disponibilidad hídrica Aumentar nitrógeno para mejorar el rendimiento si existe más agua disponible; o disminuir para minimizar los costos de insumos Igualar las aplicaciones a (por ejemplo) patrones alterados de precipitación Evitar daños por plagas, malezas y enfermedades Capítulo 7, Página 20 de 21

102 Agricultura Cuadro 7.3. Vulnerabilidad y adaptación de la producción de maíz al cambio climático en Zimbabwe 1. Definición del problema. El maíz es el principal cultivo de consumo en Zimbabwe, ocupa alrededor de la mitad de la superficie cultivada y es producida por todos los sectores productores (aproximadamente, unos dos tercios por productores comunales y un tercio por productores comerciales). 2. Evaluar impactos biofísicos y socioeconómicos. Todos los escenarios contemplados causaron disminuciones en la producción del maíz. 3. Evaluar ajustes y estrategias de adaptación. Los actores clave propusieron el aumento de insumos agrícolas y tecnología como estrategia para disminuir el riesgo de producción bajo clima actual y futuro. Fuente: Muchena, Capítulo 7, Página 21 de 21

103 Salud Humana 8. Salud Humana 8.1 Síntesis general El capítulo de la salud del TAR del IPCC concluye que, en términos generales, el cambio climático proyecta un aumento de las amenazas a la salud humana, especialmente en poblaciones con más bajos ingresos y que habitan predominantemente en países tropicales y subtropicales (McMichael et al., 2001). Tres grandes categorías de impactos sobre la salud se encuentran asociadas con condiciones climáticas: los impactos relacionados directamente al tiempo/clima; los impactos que resultan de los cambios ambientales que ocurren en respuesta al cambio climático; y los impactos que resultan de las consecuencias de la dislocación económica inducida por el clima, el debilitamiento ambiental y el conflicto. Las primeras dos categorías a menudo se refieren a enfermedades sensibles al clima; incluyen los cambios en la frecuencia e intensidad de extremos térmicos y acontecimientos climáticos extremos (por ejemplo, las inundaciones y las sequías) que afectan directamente a la salud de la población; y los impactos indirectos que ocurren por cambios en el rango y la intensidad de enfermedades infecciosas y trasmitidas por los alimentos y el agua, y por cambios en la frecuencia de enfermedades asociadas con contaminantes atmosféricos y aeroalergénicos. La Tabla 8.1 resume los efectos del tiempo y el clima sobre la salud. Tabla 8.1. Resumen de los efectos del tiempo y el clima sobre la salud Resultados sobre la salud Mortalidad por infartos cardiovasculares, respiratorios y de insolación Efectos del tiempo y el clima Incrementos a corto plazo de la mortalidad durante las olas de calor. Las relaciones V- and J-shaped entre temperatura y mortalidad en poblaciones de de climas templados. Incremento de muertes por insolación durante las olas de calor. Rinitis alérgicas El tiempo afecta la distribución, la estacionalidad y la producción de aeroalergénicos. Enfermedades y mortalidad respiratorias y cardiovasculares Muertes y lesiones, enfermedades infecciosas y desórdenes mentales El tiempo afecta las concentraciones de contaminantes nocivos del aire. Las inundaciones, los desprendimientos de tierra y las tormentas de viento causan muertes y lesiones. Las inundaciones interrumpen el abastecimiento de agua y los sistemas de sanitación, y pueden dañar los sistemas de transporte y las infraestructuras para cuidados de la salud. Las inundaciones pueden desarrollar criaderos de mosquitos vectores que producen el brote de enfermedades. Las inundaciones pueden incrementar los desórdenes de estrés post-traumático. Capítulo 8, Página 1 de 15

104 Salud Humana Resultados sobre la salud Hambruna, malnutrición, diarrea y enfermedades respiratorias Enfermedades transmitidas por mosquitos, garrapatas y roedores (como la malaria, el dengue, la encefalitis trasmitida por garrapata, y enfermedad de Lyme) Malnutrición y desnutrición Enfermedades transmitidas por el agua y los alimentos Efectos del tiempo y el clima La sequía reduce el agua disponible para la higiene. La sequía aumenta el riesgo de incendios forestales, que afectan negativamente a la calidad del aire La sequía reduce la disponibilidad de alimentos en poblaciones que son altamente dependientes de la productividad de la agricultura de sustento y/o que son económicamente débiles. Las altas temperaturas acortan el tiempo de desarrollo de los patógenos en sus vectores e incrementan el potencial de transmisión en humanos. Cada especie vectora requiere de condiciones climáticas específicas (temperatura y humedad) necesarias para ser suficientemente abundantes para mantener la transmisión. El cambio climático puede disminuir el suministro de alimentos (rendimientos de cultivos y pesquerías) o el acceso al abastecimiento de alimentos. La supervivencia de organismos causantes de enfermedades está relacionada con la temperatura. Las condiciones climáticas afectan a la disponibilidad y calidad del agua. Lluvias extremas pueden afectar el transporte de organismos causantes de enfermedades al suministro de agua. Fuente: Kovats et al., 2003b. Evaluar de manera realista el impacto potencial de la variabilidad climática y el cambio sobre la salud requiere de la comprensión de la vulnerabilidad de una población y de su capacidad de responder a nuevas condiciones. La vulnerabilidad de la salud humana al cambio climático es una función de: La sensibilidad, que incluye el punto hasta el cual la salud, o los sistemas naturales o sociales que dependen de los resultados sobre ella, son sensibles a los cambios del tiempo y del clima (la relación exposición-respuesta) y a las características de la población, tales como el nivel de desarrollo y su estructura demográfica; La exposición al tiempo o al peligro relacionado con el clima, incluyendo el carácter, la magnitud y la tasa de variación del clima; Capítulo 8, Página 2 de 15

105 Salud Humana Las medidas de adaptación y las acciones en el sitio para reducir la carga de un resultado sobre la salud específico y adverso (la línea de base de la adaptación), cuya eficacia determina, en parte, la relación exposición-respuesta. Las poblaciones, los subgrupos y los sistemas que no pueden o no lograrán adaptarse son más vulnerables, así como aquellos que son los más susceptibles a los cambios en el tiempo y el clima. La comprensión de la capacidad de la población para adaptarse a nuevas condiciones climáticas es crucial para la evaluación realista de los efectos potenciales del cambio climático sobre la salud. En general, la vulnerabilidad de una población ante un riesgo sobre la salud depende de factores tales como la densidad de población, el nivel de desarrollo económico, la disponibilidad de alimentos, el nivel y la distribución de los ingresos, las condiciones ambientales locales, el estatus de la salud, y la calidad y disponibilidad de asistencia médica. Estos factores no se distribuyen uniformemente a través de una región o país ni a través del tiempo, y difieren en base a la geografía, la demografía y los factores socioeconómicos. La orientación efectiva de estrategias de prevención o adaptación requieren de la comprensión de cuáles subpoblaciones demográficas o geográficas pueden encontrarse en mayor riesgo y cuándo es probable que dicho riesgo aumente. De esta manera, el individuo, la comunidad y los factores geográficos determinan la vulnerabilidad. La cadena de causa y efecto desde el cambio climático hasta los patrones cambiantes de las enfermedades puede ser muy compleja e incluye muchos factores no climáticos tales como la riqueza, la distribución de los ingresos, la provisión de cuidados médicos y el acceso a una nutrición adecuada, agua potable y saneamiento. Por lo tanto, la severidad de los impactos experimentados realmente estará determinada no sólo por los cambios en el clima sino también por los cambios concurrentes en factores no climáticos y por las medidas de adaptación implementadas para reducir los impactos negativos. 8.2 Métodos y Herramientas Una variedad de métodos y herramientas se encuentran disponibles para evaluar la vulnerabilidad al cambio climático en el sector de la salud; sin embargo, pocos de ellos están disponibles en CD- ROM o pueden ser descargados desde un sitio web. Tanto los enfoques cuantitativos como los cualitativos han sido considerados en evaluaciones nacionales de impactos potenciales del cambio climático sobre la salud. Los tres puntos clave a ser contemplados son (1) la estimación de la distribución y la carga actual de enfermedades sensibles al clima, (2) la estimación de futuros impactos sobre la salud atribuibles al cambio climático, y (3) la identificación de opciones actuales y futuras para reducir el carga de enfermedades. Pautas y direcciones para cada punto son discutidas brevemente. Estimación de la distribución y carga actual de enfermedades sensibles al clima La estimación de los posibles impactos futuros del cambio climático sobre la salud debe fundamentarse en la comprensión de la carga actual y de las tendencias recientes en la incidencia y la frecuencia de enfermedades sensibles al clima, así como en las asociaciones entre el tiempo/clima y los resultados de interés sobre la salud. El Cuadro 8.1 detalla algunas fuentes que resumen la carga actual de enfermedades sensibles al clima. En la mayoría de los países, el ministerio de salud, los hospitales y otras fuentes similares pueden proporcionar información sobre la incidencia y la frecuencia de enfermedades en las escalas necesitadas para el análisis. Estas fuentes también pueden Capítulo 8, Página 3 de 15

106 Salud Humana proporcionar información sobre si los servicios de salud actuales están satisfaciendo la demanda. Las asociaciones actuales entre el clima y las enfermedades necesitan ser descritas en maneras que puedan ser vinculadas con las proyecciones del cambio climático. Las asociaciones pueden estar basadas en la estadística rutinaria colectada por agencias nacionales o en la literatura publicada (ver fuentes de datos en el Cuadro 8.2). Los resultados adversos en la salud asociados con la variabilidad climática interanual, tales como El Niño, también podrían ser consideradas (Kovats et al., 2003b). Cuadro 8.1. Información sobre los impactos potenciales sobre la salud y la adaptación al cambio climático. Climate Change and Human Health, 2003, editado por A.J. McMichael, D. Campbell-Lendrum, C. Corvalan, K.L. Ebi, A. Githeko, J. Scheraga, y A. Woodward, resume las investigaciones recientes sobre la manera en que el tiempo/clima afecta la salud (resumen PDF disponible en La publicación completa se encuentra disponible en la librería de WHO por $18. Human Health, por A. McMichael, A. Githeko, R. Akhtar, R. Carcavallo, D. Gubler, A. Haines, et al. en Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, editado por J.J. McCarthy, O.F. Canziani, N.A. Leary, D.J. Dokken, K.S. White. Cambridge University Press 2001, pp Methods of Assessing Human Health Vulnerability and Public Health Adaptation to Climate Change, 2003b, por R.S. Kovats, K.L. Ebi, y B. Menne (PDF disponible en resume los métodos para considerar los tres temas, con capítulos separados sobre cada uno de los principales resultados sobre la salud. Integration of Public Health with Adaptation to Climate Change: Lessons Learned and New Directions, editado por K.L. Ebi, J.B. Smith, I. Burton, Taylor & Francis, Cuadro 8.2. Fuentes de datos. El World Health Report proporciona datos a nivel regional para todas las enfermedades principales Datos anuales en el Anexo Estadístico Bases de datos del WHO Malnutrición Agua y sanitación Ministerio de Salud Dependencia de vigilancia/reporte de enfermedades UNICEF CRED-EMDAT proporciona datos sobre enfermedades Capítulo 8, Página 4 de 15

107 Salud Humana Estimación de potenciales impactos futuros sobre la salud atribuibles al cambio climático Una vez que la carga actual de enfermedad ha sido descrita, los modelos de cambio climático o las observaciones cualitativas de expertos en cambios plausibles de temperatura y precipitación para un período particular de tiempo, pueden ser utilizadas para estimar los impactos futuros. Los modelos de salud pueden ser complejos modelos espaciales o pueden estar basados en una relación sencilla entre la exposición y la respuesta. Los modelos de cambio climático deben incluir proyecciones de cómo otros factores relevantes podrían cambiar en el futuro, tales como el crecimiento demográfico, los ingresos, el consumo de combustible y otros factores relevantes. Las proyecciones de modelos desarrollados para otros sectores pueden ser incorporadas, como por ejemplo, las proyecciones para riesgos de inundación, para cambios en la provisión de alimentos y para cambios en el uso de la tierra. El ejercicio de atribuir una porción de la carga de enfermedad al cambio climático se encuentra en una etapa inicial temprana. El análisis debe considerar tanto los límites de las evidencias epidemiológicas como la habilidad del modelo para incorporar factores no climáticos que también determinan resultados sobre la salud. Por ejemplo, el porcentaje de muertes debidas a desastres climáticos naturales que pueden ser atribuidos al cambio del clima reflejará el grado en que los eventos pueden ser relacionados con el cambio climático. Para enfermedades transmitidas por vectores, otros factores tales como el crecimiento demográfico y el uso de la tierra pueden constituir conductores más importantes de la incidencia de la enfermedad que el cambio climático. Se describen tres conjuntos de enfoques: (1) la evaluación de riesgo comparativa, (2) los modelos específicos para enfermedades y, (3) la evaluación cualitativa Evaluación de riesgo comparativa Como parte del Proyecto de Carga Global de Enfermedades de WHO, D. Campbell-Lendrum, C. Corvalan y A. Pürss-Üstün estimaron cuánta enfermedad puede causar el cambio climático a nivel global utilizando métodos de evaluación de riesgo comparativa (resumido en el Capítulo 7 de Información adicional sobre el uso de la evaluación de riesgo comparativa para la estimación de la carga de enfermedades sensibles al clima a escala local y regional es descrita en la publicación de WHO: Introduction and Methods: Assessing the Environmental Burden of Disease at National and Local Levels por A. Pürss-Üstün, C. Mathers, C. Corvalan y A. Woodward: (http://www.who.int/quantifying_ehimpacts/publications/ /en/index.html). El proyecto utilizó métodos estandarizados para cuantificar cargas de enfermedad atribuibles a 26 factores de riesgo ambientales, profesionales, conductuales y de niveles de vida en el 2000 y a tiempos futuros seleccionados hasta el La carga de enfermedad es la cantidad total de enfermedad o muerte prematura dentro de la población. La comparación de las fracciones de la carga de enfermedad atribuibles a varios factores diferentes de riesgo requiere de (1) el conocimiento de la severidad/incapacidad y la duración del déficit de salud, y (2) el uso de unidades estándares de déficit de salud. Para este propósito, el proyecto utilizó el año de vida ajustado a la incapacidad (DALY) (Murray, 1994), que es la suma de: Años de vida perdidos debido a la muerte prematura (YLL) Capítulo 8, Página 5 de 15

108 Salud Humana Años de vida vividos con incapacidad (YLD). YLL tiene en cuenta la edad en que se produce la muerte; YLD contempla la duración de la enfermedad, la edad del inicio y el peso de la incapacidad que refleja la severidad de la enfermedad. La comparación de cargas atribuibles a factores de riesgo específicos han requerido del conocimiento de (1) la línea de base de la carga de enfermedad, en ausencia del factor de riesgo particular, (2) el aumento estimado del riesgo de enfermedad/muerte por aumento unitario en la exposición al factor del riesgo (el riesgo relativo ), y (3) la distribución actual o futura estimada de la población expuesta. La carga evitable ha sido estimada por comparación de cargas proyectadas bajo escenarios de exposición alternativos. La evaluación global ha utilizado estimaciones de WHO de la línea de base de la carga de enfermedades sensibles al clima (las enfermedades incluidas eran muertes cardiovasculares asociadas con extremos térmicos, episodios de diarrea, casos de malaria, malnutrición y muertes por desastres naturales). Nuevos modelos existentes fueron utilizados para cuantificar el efecto de las variaciones climáticas en cada uno de estos resultados (el riesgo relativo), teniendo en cuenta la adaptación a condiciones cambiantes y efectos potencialmente protectores del desarrollo socioeconómico. El modelo climático HADCM2 producido por el Hadley Center del Reino Unido suministró la distribución de la población expuesta; este modelo describe el clima futuro bajo varios escenarios de emisiones de GHG. El cambio climático fue expresado como el cambio en las condiciones climáticas relacionadas a aquellas observadas en el periodo de referencia Las cargas de enfermedad fueron estimadas para cinco regiones geográficas y para países desarrollados. La carga atribuible a la enfermedad fue estimada para el Los riesgos relativos relacionados al clima para cada resultado sobre la salud bajo cada escenario de cambio climático, en correlación a la situación hipotética de que el cambio del clima no ocurriera, fueron estimados para el 2010, 2020 y Los resultados dan una primera indicación de la magnitud y la distribución potencial de algunos de los efectos del cambio climático sobre la salud. Tomar un enfoque de evaluación de riesgos comparativa requiere datos acerca de la carga de enfermedades sensibles al clima, las relaciones exposición-respuesta para estas enfermedades a través de una gama de temperaturas del ambiente (y otras variables del tiempo) y la habilidad de relacionar éstos datos con la población, el clima y los escenarios socioeconómicos. Por lo tanto, este enfoque puede ser difícil de aplicar cuando los datos o la experiencia en estos métodos son limitados Modelos específicos de enfermedades Los modelos de predicción de los impactos del cambio climático sobre la salud utilizan diferentes enfoques para clasificar el riesgo de enfermedades sensibles al clima. Para la malaria, los resultados de los modelos de predicción se presentan comúnmente como mapas de cambios potenciales en la distribución atribuida al cambio climático. Los modelos se basan normalmente en las restricciones climáticas para el desarrollo del vector y del parásito; se producen mapas que identifican potenciales áreas geográficas de riesgo, pero no proporcionan información sobre el número de personas que pueden estar en riesgo dentro de estas áreas. Pocos modelos de predicción incorporan suposiciones adecuadas acerca de otros determinantes del rango y la incidencia de enfermedades, como el cambio Capítulo 8, Página 6 de 15

109 Salud Humana de uso de la tierra o la frecuencia de resistencia del fármaco para la malaria, o acerca de la capacidad de adaptación. MARA/ARMA La malaria es una enfermedad causada por cuatro linajes diferentes de Plasmodium transmitidos por una variedad de mosquitos Anopheles. La forma más grave de malaria es causada por Plasmodium falciparum. Aproximadamente 48% de la población del mundo sigue expuesta al riesgo de malaria. Actualmente, existe cerca de 515 millones de casos de malaria cada año, con 70% de casos clínicos de Plasmodium falciparum en África y cerca de 25% en el sudeste de Asia (Snow et al., 2005). Las altas tasas de crecimiento poblacional en África aumentarán la carga de malaria para, por lo menos, varias próximas décadas. Además, existe evidencia de que la malaria se vuelve más difícil de controlar y de que la intensidad de la transmisión de malaria se encuentra en aumento. Un modelo a nivel de país fue desarrollado para mostrar cómo una serie de malaria falciparum estables en Zimbabwe podrían cambiar bajo escenarios diferentes de cambio climático (Ebi et al., in press). Zimbabwe fue escogido porque tiene áreas donde el clima es conveniente para la transmisión endémica de malaria, áreas donde la transmisión se encuentra ausente, y áreas donde el clima es ocasionalmente conveniente, resultando las epidemias. El modelo se basó en el MARA/ARMA (Mapping Malaria Risk in Africa/Atlas du Risque de la Malaria en Afrique), que mapeó y modeló la distribución actual de malaria en el África sub-sahara (http://www.mara.org.za). El sitio web contiene los datos de frecuencia y población, y mapas a nivel de país y región. MARA/ARMA utiliza tres variables para determinar la conveniencia climática en una situación geográfica particular: la temperatura mensual promedio, la temperatura invernal mínima y la precipitación mensual acumulativa y total. Las reglas de decisión de MARA/ARMA fueron desarrolladas utilizando la lógica difusa para resolver la incertidumbre en la definición de fronteras claras que dividen regiones con malaria de regiones sin malaria. La temperatura es un factor principal en la determinación de la distribución y la incidencia de malaria. La temperatura afecta tanto al parásito Plasmodium como al mosquito Anopheles, con umbrales en ambos extremos de temperatura que limitan la supervivencia o el desarrollo de los dos organismos. El Anopheles debe vivir lo suficiente como para picar a una persona infectada, permitir al parásito desarrollarse y luego picar a una persona susceptible. El umbral inferior de temperatura de 18º C se basa en el tiempo requerido para el desarrollo del parásito y longitud de la supervivencia del mosquito a esa temperatura; debajo de los 18º C pocos parásitos pueden completar su desarrollo dentro de la vida del mosquito. La tasa de supervivencia del mosquito alcanza su máximo a 31º C. En este momento, menos del 40% de los mosquitos sobrevive lo suficiente para que el parásito complete su ciclo de desarrollo. Cuando la temperatura sobrepasa los 32º C, la probabilidad de supervivencia del mosquito disminuye. Sin embargo, las temperaturas más altas permiten a los mosquitos digerir ingestiones de sangre más rápidamente, lo que a su vez incrementa la tasa a la que pican. Este aumento de la tasa de picadura se encuentra emparejado con una mayor velocidad de desarrollo del parásito, lo que conduce al incremento de picaduras infectadas para esos mosquitos que sobreviven. El umbral superior de temperatura para la supervivencia tanto de los mosquitos como de las larvas es de 40º C. El programa COSMIC fue utilizado para generar escenarios de cambio climático específicos para Zimbabwe que luego fueron utilizados como insumos en el MARA/ARMA para generar mapas de Capítulo 8, Página 7 de 15

110 Salud Humana las transmisiones potenciales futuras. El mismo enfoque puede ser aplicado en otros países cubiertos por MARA/ARMA siempre que el sistema de información geográfica esté disponible. Los datos del MARA/ARMA se encuentran fácilmente disponibles y el programa COSMIC es gratuito (aunque otras fuentes pueden ser utilizadas para crear escenarios de cambio climático; ver el Capítulo 4). Una de las mayores limitaciones del modelo es que sólo incluye el clima, y no otros conductores de la transmisión de malaria, incluyendo el cambio del uso de la tierra y los parásitos resistentes a los fármacos. Los productos son mapas de transmisión potencial futura, no los números de casos pronosticados. MIASMA MIASMA (Modeling Framework for the Health Impact Assessment of Man-Induced Atmospheric Changes) incluye módulos para (1) las enfermedades transmitidas por vectores, incluyendo la malaria, la fiebre de dengue y la schistosomiasis; (2) la mortalidad por calor térmico; y (3) el cáncer de piel relacionado al ultravioleta (UV) debido a la reducción de ozono estratosférico. Los modelos son conducidos por escenarios poblacionales y climáticos/atmosféricos, aplicados a través de datos de línea de base de la incidencia y frecuencia de la enfermedad, de las condiciones climáticas y del estado de la capa de ozono estratosférica. Los productos son (1) para módulos de enfermedades transmitidas por vectores: casos y muertes de malaria, y casos incidentes de fiebre de dengue y schistosomiasis; (2) para el módulo de estrés térmico: mortalidad cardiovascular, respiratoria y total; y (3) para el módulo de cáncer de piel: cáncer de piel maligno melanoma y no melanoma. El insumo del clima es específico para el módulo o la enfermedad. Para las enfermedades transmitidas por vectores, se requiere la máxima y la mínima temperatura y precipitación, así como otros datos de línea de base determinados por expertos locales. Por ejemplo, para la malaria ayudaría conocer el nivel de inmunidad parcial en la población humana y hasta qué punto la malaria es resistente al fármaco en la región. Para el estrés térmico, se requiere la máxima y la mínima temperatura. Para el cáncer de piel, se requiere la pérdida de la columna de ozono estratosférico sobre el sitio para determinar el nivel de radiación UV-B potencialmente alcanzando el suelo. MIASMA está disponible a través del Dr. Pim Martens, ICIS, P.O. Box 616, 6200 MD Maastricht, Países Bajos; CIMSiM y DENSiM Estos modelos han sido diseñados para determinar el riesgo de la fiebre del dengue. CIMSiM es un modelo entomológico de simulación dinámica de tablas de vida que produce estimaciones de valores promedio de varios parámetros para todas las cohortes de una sola especie del mosquito Aedes dentro de un área representativa (Focks et al., 1993a, 1993b). Debido a que el microclima es un determinante clave de la supervivencia y el desarrollo del vector para todas las etapas, CIMSiM contiene una extensa base de datos de información diaria de tiempo. DENSiM está enfocado en las medidas actuales de control y requiere de inspecciones de campo para la validación de algunos de los datos. DENSiM (Focks et al., 1995) es esencialmente el informe correspondiente de la dinámica de una población humana conducido por tasas de nacimiento y muerte específicas para el país y la edad. Los factores entomológicos pasados por el CIMSiM son utilizados para crear la población de mosquitos picadores. Un modelo de la infección justifica el desarrollo del virus dentro de individuos y su transmisión entre el vector y las poblaciones humanas. Capítulo 8, Página 8 de 15

111 Salud Humana Los insumos para el DENSiM son inspecciones pupales/demográficas para estimar las productividades de varios contenedores locales de almacenamiento de agua, y los valores diarios del tiempo para la temperatura máxima/mínima, la precipitación y el déficit de saturación. Los parámetros estimados por DENSiM incluyen información demográfica, entomológica, serológica e infecciosa sobre una base de edad-clase humana y/o de tiempo. Los modelos DENSiM y CIMSiM están disponibles a través de Dra. Dana A. Focks, Infectious Disease Analysis, P.O. Box 12852, Gainesville, FL USA; Evaluación cualitativa Los riesgos potenciales futuros del cambio climático sobre la salud pueden ser estimados de la carga actual de enfermedades sensibles al clima, el grado de control de esas enfermedades, y cómo la temperatura y la precipitación pueden afectar el rango y la intensidad de la enfermedad. Por ejemplo, es un problema actual la malaria en tierras altas? Cuál es la gravedad del problema? Qué tan bien es controlada la enfermedad durante las epidemias? Cómo podría verse afectada la carga de la enfermedad si la temperatura aumenta lo suficiente como para que el vector se desplace hacia las tierras altas? De manera similar, los riesgos futuros pueden ser estimados de relaciones utilizadas en el proyecto Carga Global de Enfermedades de WHO. 8.3 Identificación de Opciones de Adaptación Actuales y Futuras para la Reducción de la Carga de Enfermedades La adaptación incluye estrategias, políticas y medidas llevadas a cabo ahora y en el futuro para reducir los efectos potenciales adversos sobre la salud. Los individuos, las comunidades y las agencias y organizaciones nacionales y regionales necesitarán adaptarse a los impactos sobre la salud relacionados al cambio climático (Adger et al., 2005). En cada nivel, las opciones variarán desde los cambios crecientes en actividades e intervenciones actuales y la transformación de intervenciones de otros países/regiones para examinar los cambios en la graduación geográfica de enfermedades, hasta el desarrollo de nuevas intervenciones para contemplar nuevas amenazas de enfermedades. El grado de la respuesta dependerá de factores tales como quién se espera que tome las medidas; la carga actual de enfermedades sensibles al clima; la eficacia de intervenciones actuales para proteger a la población de los peligros relacionados con el tiempo y el clima; las proyecciones de dónde, cuándo y cómo la carga de enfermedad podría cambiar junto con los cambios climáticos (incluyendo cambios en la variabilidad del clima); la viabilidad de implementar intervenciones rentables adicionales; otros causantes de estrés que podrían aumentar o disminuir la resiliencia a los impactos; y el contexto social, económico y político dentro de cuál las intervenciones son implementadas (Yohe y Ebi, 2005; Ebi y Burton, presentado). Debido a que el cambio climático continuará para el futuro previsible y que la adaptación a estos cambios será un proceso progresivo, el manejo activo de los riesgos y beneficios del cambio climático necesita ser incorporado al diseño, a la implementación y a la evaluación de estrategias y políticas de control de enfermedades a través de instituciones y agencias responsables de mantener y mejorar la salud de población. Además, la comprensión de posibles impactos del cambio climático en otros sectores podría ayudar a tomadores de decisiones a identificar situaciones en las cuales los impactos en otros sectores, tales como el agua o la agricultura, podrían afectar adversamente la salud de población. Capítulo 8, Página 9 de 15

112 Salud Humana Para cada resultado sobre la salud, las actividades y medidas que las instituciones, las comunidades y los individuos adoptan actualmente para reducir la carga de enfermedad pueden ser identificadas a partir de (1) la revisión de literatura; (2) la información disponible de agencias internacionales y regionales (WHO, Organización Panamericana de la Salud, UNEP y otras) y de autoridades nacionales de asistencia sanitaria y social (los ministerios de salud); y (3) las consultas con otras agencias y expertos que tratan con los impactos relevantes de los resultados sobre la salud. Idealmente, la eficacia de las medidas de adaptación debería ser evaluada. Muchas de las medidas posibles para la adaptación al cambio climático caen principalmente fuera del control directo del sector de la salud. Se encuentran arraigadas en áreas tales como el saneamiento y abastecimiento de agua, la educación, la agricultura, el comercio, el turismo, el transporte, el desarrollo y la vivienda. Estrategias de adaptación inter y trans-sectoriales son precisadas para reducir los impactos potenciales del cambio climático sobre la salud. Un análisis de políticas puede determinar la viabilidad de las opciones y las prioridades entre ellas. Al identificar las medidas específicas a ser implementadas, a menudo es informativo hacer una lista de todas las medidas potenciales, sin considerar la viabilidad técnica, los costos u otros criterios restrictivos; esto constituye el rango teórico de opciones (White, 1961). Debe ser una lista completa de todas las medidas que han sido utilizadas en cualquier sitio, con medidas nuevas o no probadas, además de otras medidas que sólo pueden ser imaginadas. La lista puede ser compilada a través de un sondeo de prácticas y experiencias actuales, de una búsqueda de medidas utilizadas en otras jurisdicciones y en otras sociedades, y de la puesta en común de ideas en reuniones con científicos, facultativos y actores clave afectados por las medidas que quizás sean las opciones para el futuro. El listado del rango completo de medidas potenciales proporciona a los responsables de formular las políticas una imagen mental de las medidas que podrían ser aplicadas para reducir los riesgos relacionados al clima, y qué opciones son limitadas por falta de información o investigación, como resultado de otras opciones políticas, etc. (Ebi y Burton, presentado). Utilizando la malaria como ejemplo, el rango teórico de opciones incluiría las medidas para mejorar el control del vector eliminando los criaderos de mosquitos, las medidas para mejorar la vigilancia de la enfermedad, el desarrollo de un sistema de alerta precoz basado en el tiempo y las variables ambientales, el desarrollo de una vacuna contra la malaria y de la ingeniería genética del mosquito para prevenir la replicación del patógeno de la malaria. La ingeniería genética no ha sido todavía lograda, pero podría ser posible con financiación adicional para la investigación, por lo tanto quedaría como una posibilidad teórica. El próximo paso implica filtrar el rango teórico de opciones para determinar cuáles medidas son factibles para una comunidad o país particular en un período de tiempo determinado (Ebi y Burton, presentado). Cinco criterios pueden ser utilizados para determinar qué opciones teóricas son prácticas: la viabilidad técnica, la eficacia, la aceptación ambiental, la viabilidad económica y la aceptación social y legal. Después que este proceso de selección, algunas medidas quedarán disponibles o abiertas y otras serán eliminadas o bloqueadas inmediatamente. Esto no significa que no estarán disponibles en el futuro; el hecho de que una elección teórica sea bloqueada puede ser un estímulo para buscar la manera de descartar la limitación llevando a cabo investigaciones para crear una nueva vacuna, cambiando las leyes, o educando al público acerca de los beneficios de una práctica considerada culturalmente como inaceptable. Aquellas medidas que están abiertas constituyen el rango de opciones prácticas actualmente disponible. Capítulo 8, Página 10 de 15

113 Salud Humana Una vez que las medidas han sido convertidas a opciones prácticas, se requiere de la colecta de datos y de análisis adicionales para proporcionar a los responsables de formular políticas de una base para priorizar las medidas a ser aplicadas. Esta información será entonces utilizada por las autoridades responsables y por la sociedad civil, especialmente por aquellas con mayor probabilidad de ser afectadas por la política elegida, para hacer las determinaciones finales. Cinco criterios adicionales son sugeridos para facilitar la selección de prioridades y para ayudar a la formulación de políticas de salud pública, medidas y situaciones: la magnitud del evento o la intensidad de la experiencia, la viabilidad técnica, la capacidad financiera, las habilidades humanas y las capacidades institucionales y la compatibilidad con políticas actuales (Ebi y Burton, presentado). Esta lista de criterios no es completa. Es posible que existan otros criterios que los responsables de formular las políticas puedan desear tener en cuenta. La culminación del análisis político debe dar como resultado recomendaciones sobre las medidas que podrían ser abandonadas, modificadas o introducidas. Las Tablas 8.2 y 8.3 proporcionan un ejemplo teórico para la malaria. En este ejemplo hay un rango de opciones para ofrecer a los responsables de formular políticas las maneras de disminuir la carga de malaria. Dada la complejidad de la malaria, ningún enfoque será completamente efectivo. El grado hasta el cual cada opción es implementada dependerá de los recursos humanos y financieros, de la disponibilidad de una infraestructura conveniente para la implementación, del punto hasta el cual programas externos, como Roll Back Malaria, están conduciendo cada opción, etc. La Tabla 8.4 detalla algunas opciones generales de adaptación diseñadas para aumentar la resiliencia a impactos sobre la salud relacionados con el clima, y la Tabla 8.5 detalla los impactos potenciales sobre la salud de respuestas generales de adaptación en varios sectores. Capítulo 8, Página 11 de 15

114 Salud Humana Tabla 8.2. Explorando el rango teórico de opciones de respuesta malaria Rango teórico de opciones Técnicamente factible? Efectividad para contemplar los resultados sobre la Ambientalmente salud? aceptable? Financieramente factible? Social y legalmente aceptable? Cerrado /abierto (gama práctica de opciónes) Mejoramiento de infraestructuras de salud pública, programas de monitoreo y evaluación Pronóstico y advertencia precoz basados en El Niño- Southern Oscillation (ENSO) y en las condiciones del tiempo Información y educación pública/ campañas de concienciación Control de criaderos del vector Mosquiteros impregnados Sí Baja Sí A veces Sí Abierto Sí Media Sí A menudo Sí Abierto Sí Baja Sí Sí Sí Abierto Sí Sí Fumigación no Sí A veces Abierto Sí Sí Sí Sí Sí Abierto Profilaxis contra la malaria Sí Sí Sí Sólo para algunos Sí Cerrado para muchos Vacunación No Cerrado Capítulo 8, Página 12 de 15

115 Salud Humana Tabla 8.3. Análisis del rango de opciones de respuesta prácticas malaria Rango práctico de opción Técnicamente viable? Capacidad financiera? Habilidades humanas y capacidades institucionales? Compatible con políticas actuales? Objetivo de oportunidad? Mejoramiento de infraestructuras de salud pública, programas de monitoreo y evaluación Pronóstico y advertencia precoz basados en ENSO y en las condiciones del tiempo Información y educación pública/campañas de concienciación Control de criaderos del vector Mosquiteros impregnados Profilaxis contra la malaria Sí Baja Baja Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí A veces Sí Sí Sí A veces A veces Sí Sí Sí A veces Sí Sí Sí Sí A veces Sí Sí Sí Capítulo 8, Página 13 de 15

116 Salud Humana Tabla 8.4. Opciones de adaptación para reducir los impactos potenciales del cambio climático sobre la salud Opción de adaptación Nivel No. de personas que se benefician Factibilidad Barreras Costo Cooperación entre agencias G, R, N Reducción de la vulnerabilidad social N,L Mejoramiento de infraestructuras de salud pública N,L Pronóstico y advertencia precoz de la epidemia L Apoyo al control de enfermedades infecciosas N,L Monitoreo y vigilancia del estatus ambiental, biológico y sanitario Manejo ambiental integrado L Diseño urbano (incluyendo sistemas de transporte) L Vivienda, sanitación, calidad del agua L Tecnologías específicas (por ejemplo, aire acondicionado) L Educación pública L G = global, N = nacional, L = local. Fuente: McMichael et al., Capítulo 8, Página 14 de 15

117 Salud Humana Tabla 8.5. Impactos potenciales sobre la salud de varias respuestas de adaptación Factor de cambio global Sector Respuesta adaptativa Efecto sobre la salud Cambios en la temperatura local Edificios Aumento de la refrigeración a Aumento de la demanda de energía da como resultado la contaminación del aire y otros peligros del abastecimiento de energía Transporte Aumento de la refrigeración a Ídem Abastecimiento de energía Aumento de la demanda de energía debido a la menor eficiencia de los instrumentos de conversión térmica, por ejemplo, plantas de energía a Ídem Cambios en la precipitación local Abastecimiento de agua Construcción de grandes esquemas hídricos para el transporte de agua Riesgos de enfermedades parasitarias y transmitidas por vectores, de accidentes y de desplazamiento de poblaciones Uso de la tierra Desplazamiento de poblaciones Impactos en la desorganización social y económica Cambios en el nivel del mar Uso de la tierra Desplazamiento de poblaciones Impactos en la desorganización social y económica Nota: la magnitud del impacto dependerá de los detalles de la respuesta tomada en particular. a: Adaptaciones tecnológicas con potencial retorno positivo, es decir, resultando en aún mayores emisiones de GHG. Fuente: McMichael et al., Capítulo 8, Página 15 de 15

118 Integración 9. Integración Los impactos del cambio climático no ocurren aislados uno del otro. Lo que sucede en un sector o región puede afectar otros sectores o regiones. En efecto, los impactos que son el resultado de un impacto climático sobre otro sector, región o población pueden ser tan importantes como los efectos directos del cambio climático. Por ejemplo, la agricultura bajo riego podría ser más sensible a la reducción de los suministros de agua para el efecto si el cambio climático resultara en una disminución del agua de escurrimiento superficial, en comparación al efecto que tendría el aumento de la temperatura sobre el rendimiento de los cultivos. Puede ser importante que los responsables de formular políticas y otros actores clave comprendan cómo un sector, una comunidad, una región o una nación podrían ser afectados en total por el cambio climático, y lo que el impacto económico total puede llegar a significar. Esto puede ser útil para comprender la severidad del cambio climático, para fijar metas políticas de adaptación y mitigación, y para comprender cómo el cambio climático podría afectar al desarrollo sostenible (por ejemplo, en el cumplimiento de las Metas de Desarrollo para el Milenio). Además, puede ser importante saber la manera en que se comparan los diferentes sectores, regiones o poblaciones en términos de vulnerabilidad relativa para ayudar a fijar las prioridades de adaptación. Dos tipos de integración serán brevemente tratados en este capítulo. Uno, la integración transsectorial, implica la integración de impactos a través de sectores relacionados. Estos son sectores que pueden ser directamente afectados por el cambio climático y por los impactos del cambio climático sobre otros sectores. La integración trans-sectorial implica la examinación de sectores interrelacionados, tales como los recursos hídricos y la agricultura. Por ejemplo, la salud humana puede ser directamente afectada por aumentos en los extremos de temperatura, lo que puede causar estrés por el calor. También puede ser afectada por cambios en el manejo de los recursos hídricos. Por ejemplo, las cisternas y otros dispositivos utilizados para la captación de lluvias también pueden servir de criaderos para mosquitos transmisores de enfermedades. El segundo tipo de integración, la integración multisectorial, implica la combinación de los resultados a través de todos los impactos en todos los sectores. La idea de esto es estimar los efectos totales del cambio climático o comparar los impactos y vulnerabilidades relativos a través de los sectores. Esto implica la examinación de los impactos a través de los sectores utilizando un método común para sumar, comparar o contrastar los resultados. Esencialmente, es una síntesis de los resultados. Igualmente, cabe notar que tal integración implica a menudo la examinación de sectores que pueden no estar estrechamente relacionados, es decir, donde la vulnerabilidad de un sector puede ser analizada independiente de la vulnerabilidad de otro sector. Ambos tipos de integración pueden ser complicados y pueden involucrar una considerable cantidad de trabajo para ser contemplados en una comunicación nacional, particularmente si se incluye la integración cuantitativa. Pero el trabajo puede valer la pena, debido a que la integración también puede rendir importantes e interesantes resultados y perspectivas. Dada la dificultad de la integración cuantitativa, recomendamos que como mínimo sea realizada la integración cualitativa. Capítulo 9, Página 1 de 8

119 Integración 9.1 Integración trans-sectorial Tanto los métodos cualitativos como los cuantitativos pueden ser utilizados para la integración trans-sectorial. Ambos métodos son brevemente discutidos Integración trans-sectorial cualitativa Los métodos cualitativos implican la identificación de vínculos y al menos la dirección de los impactos. Estos dependen de la aplicación del juicio del experto, que requieren de la comprensión de sectores y vínculos. La Tabla 9.1 expone un sencillo ejemplo para recursos agrícolas e hídricos. Las flechas indican la dirección del cambio en impactos sobre un sector particular. Una flecha hacia abajo, al lado de producción agrícola significa que la producción agrícola decrece; una flecha hacia abajo, al lado de salud humana significa que la salud humana puede disminuir. Un clima más seco reduce los suministros de agua, lo que puede resultar en una reducción de los suministros de agua para agricultura. Al mismo tiempo, un clima más seco puede tener como resultado rendimientos reducidos en las cosechas y aumentos en la demanda de agua para la agricultura. Tabla 9.1. Integración simple de los impactos del cambio climático Cambio climático Impactos en primer orden Impactos en segundo orden Respuestas / retornos Clima más seco Suministro de agua Producción agrícola Aumento en la demanda de agua para riego, potencialmente reduciendo aún más los suministros de agua. Clima más húmedo Cubierta de vegetación Agua estancada Salud humana Condiciones más húmedas aumentan el potencial de transmisión de enfermedades. Una posible respuesta es el aumento del uso de pesticidas, que tiene potencialmente puede dañar la vegetación natural. En contraste, un clima más húmedo puede resultar en condiciones más favorables para la transmisión de enfermedades, que podría afectar adversamente la salud humana. Entre las respuestas potenciales se encuentra el aumento del uso de pesticidas, que puede afectar adversamente al ambiente y a la salud humana. Tablas cualitativas sencillas como éstas pueden ser útiles para la identificación de vínculos entre sectores, pero no pueden cuantificar la manera en que los impactos del cambio climático sobre un sector pueden afectar a otro sector. Otra manera de demostrar tales relaciones es mediante figuras. Las figuras hacen más fácil de ver cómo sectores pueden afectarse uno al otro. La Figura 9.1 (donde esta?) es un ejemplo de una figura que ilustra los vínculos entre sectores. Recomendamos la utilización de estas tablas o figuras para identificar vínculos entre sectores relacionados. Las figuras pueden servir como un mapa para modelar vínculos. Incluso si no es factible modelar vínculos, las figuras pueden ayudar a los analistas y actores clave a identificar y contemplar las implicancias trans-sectoriales del cambio climático. Capítulo 9, Página 2 de 8

120 Integración Integración trans-sectorial cuantitativa La integración cuantitativa implica la conexión de modelos para sectores relacionados o la aplicación de modelos que se integran a través de sectores. Un enfoque implica unir dos o más modelos de sectores relacionados. Esto requiere que los productos de un modelo vayan siendo insertados a otro modelo, de manera que son utilizadas variables comunes expresadas en unidades espaciales y temporales comunes. A menudo son necesarias transformaciones. Vincular dos modelos que no han sido construidos para ser integrados uno con el otro puede resultar un desafío. Una forma de vinculación sectorial cuantitativa se construye a partir de modelos discutidos en este manual. El capítulo relacionado al agua (Capítulo 6) discute los modelos que integran la oferta y demanda. En particular, el modelo WEAP fue diseñado para ser utilizado en la integración de la oferta y demanda de agua en escenarios diferentes. Entre sus módulos existen algunos que calculan los excedentes de aguas superficiales y subterráneas. El capítulo relacionado a la agricultura discute los modelos de cultivos que estiman los cambios en los rendimientos y la demanda de agua (ver Capítulo 7). Los modelos de CERES pueden ser utilizados para estimar cambios en las necesidades de agua de los cultivos (es decir, cuánta agua necesita un campo, ya sea por precipitaciones o por riego). CROPWAT y WEAP pueden utilizar la información sobre las necesidades de agua de cultivos a partir de los modelos de CERES para estimar el cambio en la demanda regional de riego, con CROPWAT enfocado en el diseño y manejo de esquemas locales de riego. WEAP puede utilizar los cambios en los requerimientos de agua de los cultivos para estimar las demandas de riego en un contexto de cuenca mientras se incorporan cambios en factores socioeconómicos como población, crecimiento económico y tecnología para estimar el efecto de esos cambios en la demanda de agua. WEAP integra los cambios socioeconómicos con los impactos del cambio climático sobre la oferta y la demanda de agua para proyectar la cantidad de agua para riego estaría disponible, dados los cambios en el suministro y otras demandas (que también podrían ser estimadas o, para facilitar las cosas, asumir que no sufrirán cambios). El cambio en el suministro de agua para riego podría ser utilizado en los modelos de CERES para estimar cambios en los rendimientos de los cultivos. Estos modelos han sido utilizados para examinar los impactos integrados del cambio climático sobre los recursos hídricos y la agricultura en varias regiones alrededor del mundo (Strzepek et al., 1999; Rosenzweig et al., 2004). La Figura 9.2 ilustra la relación WEAP CERES CROPWAT. Climate Scenarios WATBAL Streamflow PET Scenarios Population, development, technology Climate Precipitation, temperature, solar radiation CERES Crop water demand WEAP Evaluation planning CROPWAT Regional irrigation Figura 9.2. Integración de recursos hídricos y agricultura utilizando WEAP, CERES y CROPWAT. Capítulo 9, Página 3 de 8

121 Integración Otro enfoque implica la aplicación de modelos que integran sectores relacionados a través de parte de una economía. Contrariamente a la vinculación de modelos que fueron construidos por separado, estos modelos integrados fueron construidos para analizar múltiples sectores y las interacciones entre ellos. Un ejemplo es el uso del Modelo Sectorial Agrícola de Egipto (EASM) para examinar cómo los cambios en suministros de agua, tierra disponible y rendimientos de cultivos afectarían la producción agrícola en Egipto (Yates y Strzepek, 1998). La producción agrícola de Egipto sería afectada por efectos directos del cambio climático sobre los rendimientos de cultivos y las demandas de riego, e indirectamente afectada por cambios en el suministro de agua (el caudal del Nilo) y la tierra cultivable (el aumento del nivel del mar que inunda las tierras agrícolas en el delta de Nilo). El análisis encontró que los cambios en el suministro de agua podrían tener un impacto mucho mayor sobre la producción agrícola que los cambios en rendimientos de cultivos o la disponibilidad de la tierra. Este ejemplo demuestra el valor de la evaluación integrada. No es tanto el proporcionar números específicos, sino la identificación y la evaluación de las interacciones y la importancia relativa de las relaciones entre diferentes sectores. El ejemplo de Egipto indica que el cambio en el suministro de agua podría ser el factor más crítico que afectaría a la agricultura egipcia; sería más difícil llegar a esta conclusión examinando la agricultura aislada de otros impactos relacionados. Tal información puede ser importante para identificar la fuente de vulnerabilidad al cambio climático y direccionar la adaptación. 9.2 Integración multisectorial El propósito de la integración multisectorial es ayudar a entender la forma en que una sociedad, como unidad, pueda ser afectada por el cambio climático. Está diseñada con la intención de ayudar a comprender la amplitud de los impactos del cambio climático (por ejemplo, qué sectores, regiones, poblaciones pueden ser afectados) y la severidad potencial de los impactos [por ejemplo, qué cantidad de personas podrían ser lastimadas, cuánto podría cambiar la producción económica (PIB)]. Para ser aplicadas efectivamente, las integraciones multisectoriales necesitan ser lo más comprensibles posible, es decir, cubriendo tantos sectores, regiones y poblaciones afectadas como sea posible. Además es útil, aunque no necesario, que una unidad de medida común sea utilizada. Una unidad de medida común, como el número de personas afectadas o el impacto monetario, permite la comparación directa de magnitudes y la suma de impactos a través de sectores. Si no es posible el uso de una unidad de medida común, al menos una lista de sectores afectados utilizando diferentes medidas o escalas cualitativas de impactos (ver discusión sobre criterios múltiples en el Capítulo 10) puede ser una herramienta de comunicación útil. Tal enfoque cualitativo (o cualitativo virtual) a la integración puede ser la forma más sencilla de integración, pero también puede ser bastante informativa. Hay métodos relativamente sencillos, así como otros más complejos, para combinar cuantitativamente los resultados a través de muchos sectores, regiones o grupos afectados. La integración cuantitativa sencilla implica el listado de los impactos que utilizan una unidad de medida común, a menudo unidades monetarias. Esto es particularmente apropiado para los sectores económicos porque ellos otorgan un valor monetario a los bienes y servicios. Los resultados de sectores no-económicos como la salud humana o la biodiversidad pueden ser expresados en Capítulo 9, Página 4 de 8

122 términos monetarios, pero debido a que estos sectores no son sectores de mercado (no son típicamente comerciados en mercados), tales valoraciones monetarias pueden ser difíciles de desarrollar, implicar mucha incertidumbre y pueden no ser significativos a todos los usuarios potenciales de los resultados. Integración La Tabla 9.2 da ejemplos de estimaciones de daños sectoriales del cambio climático para los Estados Unidos. Los resultados para los Estados Unidos son presentados porque muchas de las estimaciones sectoriales están basadas en estudios sectoriales hechos para la nación. Muchas de las estimaciones de daños sectoriales en la tabla, sin embargo, se basaron en las observaciones de los autores. En contraste, hasta la fecha no existen estimaciones comprensivas de impactos sectoriales del cambio climático en países en vías de desarrollo basadas en estudios de impactos dentro del país. Algunas estimaciones están disponibles [por ejemplo, Nordhaus y Boyer (2000) estiman los impactos sectoriales para India y China; y Mendelsohn et al. (2000) estiman los impactos económicos netos país por país], pero éstos son esencialmente extrapolaciones de análisis en países desarrollados. Capítulo 9, Página 5 de 8

123 Integración Tabla 9.2. Estimación de los impactos económicos del cambio climático sobre los EE.UU. (billones de dólares americanos 1990) Cline, 1992 (2.5 C) Fankhauser, 1995 (2.5 C) Nordhaus, 1994 (3 C) Titus, 1992 (4 C) Tol, 1995 (2.5 C) Agricultura 17,5 3,4 1,1 1,2 10,0 Pérdida de bosque 3,3 0,7 a 43,6 a Pérdida de especies 4,0 1,4 a a 5,0 Aumento del nivel del mar 7,0 9,0 12,2 5,7 8,5 Electricidad 11,2 7,9 1,1 5,6 a Calefacción no-eléctrica -1,3 a a a a Aire acondicionado móvil a a a 2,5 a Comodidades humanas a a, b a 12,0 Mortalidad e insalubridad humana 5,8 11,4 b 9,4 37,4 Migración 0,5 0,6 b a 1,0 Huracanes 0,8 0,2 b a 0,3 Actividades recreativas 1,7 a, b a a Suministro de agua Disponibilidad 7,0 15,6 b 11,4 a Contaminación a a, b 32,6 a Infraestructura urbana 0,1 a, b a a Contaminación del aire 3,5 7,3 b 27,2 a Totales Billones 61,1 69,5 55,5 139,2 74,2 Porcentaje del PIB 1,1 1,3 1 2,5 1,5 a. Ítems que no son evaluados o cuantificados o que son considerados pequeños. b. 0,75% del PIB. Fuente: Nordhaus and Boyer, Capítulo 9, Página 6 de 8

124 Integración La Tabla 9.3 presenta un ejemplo de un agregado para India. Las cifras están en billones de dólares americanos por año, con el PIB de India estimado en $7,3 trillones. Por lo tanto, los efectos son aproximadamente el l % del PIB. Las estimaciones no fueron desarrolladas en base al análisis en India, sino que son extrapolaciones a partir de estimaciones de impactos en países OECD. Los resultados sólo deben ser tratados como ilustrativos. Tabla 9.3 Impactos económicos estimados del cambio climático en la India para el 2100 con un aumento de 2,5 C y ningún cambio en la precipitación Sector Daños (billones de dólares EE.UU.) a Agricultura 53,2 Forestal -0,1 Energía 21,9 Recursos Hídricos 1,2 Recursos Costeros 0,1 a. Los números negativos son beneficios. Fuente: Robert Mendelsohn, Yale University, comunicación personal, 1 Abril, Tales agregados deben ser tratados con mucho cuidado. Aunque todos los sectores son presentados, muchas veces poca información es proveída sobre la confianza de las estimaciones. Algunas estimaciones son tomadas de estudios de impactos relativamente específicos (por ejemplo, sobre la agricultura), mientras que otras pueden ser suposiciones de los autores (por ejemplo, las pérdidas por catástrofe). Además, muchos factores tales como el cambio en la frecuencia de eventos extremos no son considerados en estos estudios. Por lo tanto, es importante establecer las incertidumbres, y tales estudios deben ser utilizados como indicaciones de impactos relativos, y no como predicciones. Un método mucho más complejo es la aplicación de modelos macroeconómicos. Tales modelos han sido utilizados para examinar los impactos integrados del cambio climático en países como los Estados Unidos (por ejemplo, Jorgensen et al., 2004). La ventaja de aplicar estos modelos es que son capaces de identificar la manera en que los costos de los daños causados por el cambio climático, o por la adaptación a ellos, pueden resentir la economía del país. Una desventaja es que los modelos deben ser construidos para cada aplicación, lo que puede ser complicado y costoso de emprender. Aquellos interesados en averiguar más acerca de modelos económicos nacionales pueden explorar el sitio web de Modelos Económicos Regionales Inc. (REMI; ver Tabla 9.4). Otro tipo de integración son los modelos de evaluación integrados (IAMs). La intención de estos modelos es examinar el sistema climático como un totalidad y son construidos para propósitos tales como la examinación de las consecuencias sobre diferentes vías de desarrollo o escenarios de emisiones de GEIs. Los IAMs normalmente estiman la población y el crecimiento económico, la utilización de la tierra, las emisiones de GEIs, los cambios en el clima y el nivel del mar, y los impactos. Muchos de estos modelos contemplan impactos en maneras limitadas, aunque los modelos más recientes los contemplan de forma más completa. Capítulo 9, Página 7 de 8

125 Integración Tabla 9.4. URLs para modelos discutidos en este capítulo Modelo WEAP DSSAT CROPWAT REMI (modelos economicos regionales) IMAGE URL Un ejemplo de un IAM es el modelo de IMAGE, desarrollado en los Países Bajos. Es un modelo global, pero examina los impactos a una escala cuadriculada de 50 kilómetros. Los componentes principales del modelo son el sistema energético, la atmósfera y el sistema terrestre de vegetación. El último incluye la vegetación natural y la vegetación manejada (por ejemplo, la producción agrícola). IMAGE puede ser utilizado para examinar las consecuencias potenciales de los diferentes escenarios de emisiones de GEIs para vegetación manejada y no-manejada en un país. La Tabla 9.4 cita los sitios web para los modelos discutidos aquí. 9.3 Conclusiones La integración puede ser necesaria para contemplar las preguntas hechas por los responsables de formular políticas y otros actores clave, y debe ser emprendida para ayudar a comprender asuntos tales como la manera en que los impactos sobre un sector pueden afectar a otro sector, especialmente si esos efectos secundarios superan los efectos directos del cambio climático. También debe ser emprendida si es importante comprender los impactos relativos o totales sobre un país o una sociedad. Al igual que con aplicaciones de cualquier modelo, el modelado integrado necesita ser pensado como una herramienta para ayudar a proporcionar información útil. Puede haber una tendencia a obsesionarse con vincular modelos y construir modelos más complicados para contemplar las preguntas cada vez más complicadas. Las limitaciones de tales modelos y herramientas siempre deben ser reconocidas y los resultados deben ser interpretados con cuidado, pero teniendo siempre presente lo que nos pueden informar sobre la vulnerabilidad y adaptación. Capítulo 9, Página 8 de 8

126 Comunicación 10. Comunicación En sus esfuerzos para lograr cumplir con el último objetivo del UNFCCC, los signatarios de la UNFCCC deben comunicar periódicamente información a la COP sobre sus esfuerzos de implementación, así como sobre las limitaciones, los problemas y los vacíos. Esta información es proporcionada en forma de comunicaciones nacionales, que incluyen información sobre emisiones de las fuentes, eliminaciones de los sumideros de GEIs, y programas regionales que contienen medidas para facilitar la adaptación adecuada al cambio climático. La decisión 17/CP.8 de la COP en su Anexo sobre la Guía para la preparación de comunicaciones nacionales para países no incluidos en el Anexo I de la Convención declara: 32. Países no incluidos en el Anexo I son alentados a proporcionar información sobre el alcance de su evaluación de vulnerabilidad y adaptación, incluyendo la identificación de áreas vulnerables que son más críticas. 33. Países no incluidos en el Anexo I son alentados a incluir una descripción de enfoques, metodologías y herramientas utilizados, incluyendo escenarios para la evaluación de impactos de, y la vulnerabilidad y adaptación a, el cambio climático, así como cualquier incertidumbre inherente a estas metodologías. 34. Países no incluidos en el Anexo I son alentados a proporcionar información sobre su vulnerabilidad a los impactos de, y su adaptación a, el cambio climático en áreas vulnerables clave. La información debe incluir hallazgos clave y los efectos directos e indirectos que surgen a partir del cambio climático, permitiendo un análisis integrado de la vulnerabilidad del país al cambio climático. 35. Países no incluidos en el Anexo I son alentados a proporcionar información, y en la medida de lo posible, una evaluación de estrategias y medidas para la adaptación al cambio climático en áreas claves, incluyendo aquellos que son de mayor prioridad. 36. Donde sea pertinente, las partes pueden informar sobre el uso de marcos políticos, tales como los programas nacionales de adaptación, los planes y las políticas para desarrollar e implementar estrategias y medidas de adaptación. La decisión indica que hallazgos clave deben ser presentados, lo que otorga un premio sobre la sinterización de información en la comunicación nacional de forma que sea claro qué áreas son más vulnerables y qué hallazgos son clave. La comunicación de evaluaciones de V&A implica no sólo la descripción clara, concisa y efectiva de los resultados sino también la interpretación y síntesis de los resultados para indicar cuáles vulnerabilidades pueden ser de mayor preocupación y cuáles adaptaciones son las más urgentes o de mayor prioridad. Es importante que la información sobre las vulnerabilidades del cambio climático sea traducida de la investigación científica a idiomas y escalas de tiempo apropiados para los responsables de formular políticas. Capítulo 10, Página 1 de 11

127 Comunicación Este capítulo se enfoca en ejemplos de presentación basados lo más posible en las comunicaciones nacionales iniciales de los países no incluidos en el Anexo I en la información comunicada oficialmente a la UNFCCC. Las comunicaciones nacionales completas pueden ser descargadas en el sitio web de UNFCCC: Comunicar los resultados del análisis de V&A implica la consideración de audiencias clave, la clase de información necesaria para ser incorporada a las comunicaciones nacionales, los mensajes clave que surgen a partir de la evaluación de vulnerabilidad y adaptación, y la manera en que la eficacia de la comunicación será controlada. La comunicación nacional necesita comunicar claramente qué y quiénes son vulnerables (y cómo eso puede variar a través del tiempo y la región geográfica) y cuáles medidas son necesarias para reducir la vulnerabilidad (incluyendo dónde y cuándo). Una comunicación efectiva requiere de organización, claridad y sencillez. Se debe cuidar de no asumir que los responsables de formular políticas y los actores clave comprenden perfectamente los conocimientos técnicos o científicos que sostienen la evaluación de vulnerabilidad y adaptación. La comunicación nacional debe estar tallada a las necesidades de la audiencia a la cual esta dirigida y no a las necesidades de personas ni instituciones que generan dicha información (aunque la comunicación nacional debe ser respaldada por aquellos que generan dicha información; es decir, debe informar con exactitud y no distorsionar los análisis realizados para la evaluación). La comunicación también puede necesitar ser modificada según la manera en que es recibida. Este capítulo presenta sugerencias para comunicar los resultados. Contempla la comunicación de métodos, la comunicación de vulnerabilidad y la comunicación del análisis y las necesidades de adaptación. Este último tema se enfoca en las políticas de adaptación, es decir, las medidas que pueden ser tomadas para reducir la exposición o la sensibilidad a los impactos del cambio climático o para facilitar la recuperación y la respuesta a los impactos Presentación de Métodos La comunicación debe incluir una breve discusión sobre los modelos y herramientas utilizados en la evaluación, además de sus limitaciones e incertidumbres. Este conocimiento de métodos ayudará a los lectores a interpretar los resultados. La discusión sobre métodos debe ser tan breve como sea posible y comprensible para una audiencia no-técnica. Una descripción más exhaustiva de los métodos podría ser anexada o disponible mediante documentos secundarios. Por ejemplo, la primera ronda de comunicación nacional de Gambia contiene una corta discusión sobre los escenarios de cambio climático y socioeconómico además de herramientas utilizadas en la evaluación agrícola. La Figura 10.1 presenta los aumentos en la temperatura utilizados en la evaluación de Gambia de su vulnerabilidad al cambio climático. La figura muestra los aumentos en la temperatura en los escenarios del cambio climático en un formato que debe ser fácilmente entendido por un lector notécnico. Capítulo 10, Página 2 de 11

128 Comunicación Figura Modelo de proyecciones de temperaturas mensuales promedios de Gambia hasta Fuente: República de Gambia, 2003, p Presentación de los Resultados de Vulnerabilidad La Figura 10.2 es un ejemplo de una manera no-cuantitativa de comunicar el grado de riesgo relativo de los impactos del cambio climático. La Tabla 10.1 es un ejemplo de una presentación clara y no-cuantitativa de los impactos del cambio climático de la primera comunicación nacional de las Seychelles (Gobierno de Seychelles, 2000, p. 93). Aunque no es obligatorio, puede ser recomendable jerarquizar las vulnerabilidades basadas en qué poblaciones, regiones, sectores o sistemas bajo evaluación son los más vulnerables al cambio climático. Esto puede ser importante para informar a la comunidad mundial acerca de qué sectores son considerados vulnerables, así como la jerarquización de riesgos del cambio climático y la fijación de prioridades en dónde la adaptación puede ser necesaria (por ejemplo, como en la carga de insumos al proceso de NAPA). La jerarquización de la vulnerabilidad puede estar basada en criterios objetivos y subjetivos. En última instancia, puede implicar observaciones de valor. Es fundamental que los criterios y los métodos utilizados para la jerarquización de vulnerabilidades sean indicados claramente en la comunicación. Capítulo 10, Página 3 de 11

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