INFORME FINAL. Responsable: Waldo Ojeda Bustamante. Colaboradores: Mauro Iñiguez Covarrubias. Ernesto Sifuentes Ibarra. Ronald E. Ontiveros Capurata

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1 Identificación de un portafolio de medidas de adaptación al cambio climático para el sector agrícola, mediante la evaluación del riesgo actual y el proyectado al 2030 INFORME FINAL Responsable: Waldo Ojeda Bustamante Colaboradores: Mauro Iñiguez Covarrubias Ernesto Sifuentes Ibarra Ronald E. Ontiveros Capurata Benito López Covarrubias Enero 2013

2 ÍNDICE GENERAL 1. Introducción Objetivo general... 2 Objetivos específicos Diagnóstico de la agricultura mexicana Revisión documental y análisis de estudios, artículos y experiencias sobre evaluación de riesgo y adaptación al cambio climático en el sector agrícola Definición de vulnerabilidad Definición de riesgo Metodología para evaluación de la vulnerabilidad y riesgo Evaluación de la vulnerabilidad Evaluación del riesgo Evaluación de la vulnerabilidad de agricultura mexicana al cambio climático Índices usados para evaluar la vulnerabilidad de la agricultura mexicana Exposición actual y proyectada Sensibilidad Capacidad de adaptación Fuentes de información y base de datos Climatología histórica Proyecciones de cambio climático Estadísticas agrícolas a nivel municipal Censo agrícola Índices de marginación Otras fuentes de información Metodología para la estimación de la vulnerabilidad Resultados de la estimación de indicadores de la vulnerabilidad actual de la agricultura Indicadores de exposición actual Indicadores de sensibilidad Indicadores de Capacidad de adaptación Evaluación de la vulnerabilidad actual Vulnerabilidad por exposición Vulnerabilidad por sensibilidad Página i

3 5.5.3 Vulnerabilidad por capacidad de adaptación Vulnerabilidad actual global de la agricultura Resultados de la estimación de la vulnerabilidad proyectada al 2030 de la agricultura Indicadores de exposición climática proyectada al Mapa del componente de exposición climática proyectada al Vulnerabilidad global proyectada al Evaluación del riesgo de la agricultura mexicana El concepto de riesgo La función de vulnerabilidad (V) Probabilidad de ocurrencia de un evento (P) Elementos bajo riesgo (E) Caracterización de la estación de lluvias en México Evaluación del riesgo actual Evaluación del riesgo futuro Portafolio de medidas priorizadas de adaptación para el sector agrícola Introducción Los retos de adaptación del sector agrícola ante el cambio climático La importancia de generar un portafolio de acciones de adaptación para la agricultura Encuesta nacional de adaptación agrícola Plataforma computacional de la encuesta Estructura general y elaboración de la encuesta Tipo de encuestados Percepción de los encuestados sobre el cambio climático en México Impactos observados en los cultivos reportados por encuestados La adaptación vista por los encuestados Acciones de adaptación en curso para la agricultura mexicana Acciones viables de adaptación para la agricultura mexicana Acciones de adaptación en curso para la agricultura de riego Temporal Riego temporal La integración de un portafolio de acciones de adaptación Listado de medidas de adaptación Página ii

4 8 7.9 Priorización del portafolio de medidas de adaptación Descripción de medidas de adaptación Desarrollos tecnológicos Programas gubernamentales transversales Desarrollo de capacidades Manejo parcelario del cultivo Manejo financiero Planteamiento de medidas piloto de adaptación para su potencial instrumentación a corto plazo Caracterización de la agricultura de temporal Importancia de la producción del maíz en México Producción del maíz en el Producción de maíz temporal por entidad federativa Producción de maíz temporal a nivel de cuenca hidrológica (2011) Zonificación productivo del maíz de temporal Zonas con alta marginalidad Requerimientos agroclimatológicos del maíz Análisis de tres zonas productoras de maíz Selección de tres zonas agrícolas de temporal Caracterización de las zonas agrícolas de estudio San Salvador El Seco, Puebla Vicente Guerrero, Puebla Mezquitic, Jalisco Planteamiento de medidas de adaptación en zonas criticas de temporal Bibliografía consultada A ANEXOS... A.1 A.1 A.2 A.3 A.4 Hoja de cálculo ejemplo para priorización de medidas de adaptación... A.1 Formato de Encuesta nacional de cambio climático... A.14 Otras acciones de adaptación recomendadas por los encuestados... A.24 Relación de participantes encuestados... A.31 A.5 Descripción del modelo para la valoración del riesgo agroclimático parcelario sobre la producción de maíz de temporal... A.36 Página iii

5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Evolución anual histórica de la superficie cosechada por modalidad (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012; CONAGUA, 2009) Figura 2.2 Distribución de la agricultura de riego y de temporal en México (Fuente: Elaboración propia a partir de la serie IV de INEGI de uso del suelo, 2011) Figura 2.3. Clasificación de zonas de México según el índice de aridez de UNEP (1997) (Fuente: Elaboración propia) Figura 2.4 Distribución de la variabilidad de la precipitación acumulada, en términos del coeficiente de variación (desviación estándar/ media) en el periodo primavera-verano (juniooctubre) (Fuente: Elaboración propia) Figura 2.5 Distribución de maíz por ciclo agrícola a nivel municipal: otoño-invierno (OI) y primavera-verano (PV) (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012) Figura 2.6 Superficie total cosechada por año agrícola por modalidad de agricultura (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012) Figura 2.7 Evolución anual del rendimiento del maíz por modalidad de agricultura, como referencia se muestran las líneas de ajuste en dos periodos de tiempo (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012) Figura 3.1 Componentes para evaluación de la vulnerabilidad al cambio climático (Fuente: Gbetibouo, y Ringler, 2009) Figura 3.2 Componentes del riesgo, amenaza y vulnerabilidad (Fuente: Kobler et al., 2004) Figura 4.1 Metodología para la estimación de la vulnerabilidad (Fuente: Pittman et al., 2011).. 24 Figura 4.2 Marco metodológico para el análisis de vulnerabilidad de la agricultura al cambio climático (Fuente: Elaboración propia) Figura 4.3 Función de vulnerabilidad para maíz de temporal vs precipitación acumulada para el periodo de desarrollo vegetativo a grano masoso (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.1 Variación del periodo de lluvias para la estación 6001 localizada en Cd. Armería, Colima (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.2 Precipitación acumulada en el periodo de lluvias para la estación meteorológica localizada en Cd. Armería, Colima (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.3 Metodología usada para el procesamiento de los datos y obtención de los mapas de componentes de vulnerabilidad y vulnerabilidad global (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.4 Exposición climática actual asociada a la duración de la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.5 Exposición climática actual por variabilidad en la duración del periodo de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.6 Vulnerabilidad por exposición climática actual para la frecuencia de días secos en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.7 Exposición climática actual por precipitación acumulada en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.8 Exposición climática actual por variabilidad de la precipitación acumulada en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Página iv

6 Figura 5.9 Vulnerabilidad por exposición climática actual para la variabilidad de la temperatura en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.10 Vulnerabilidad por exposición climática actual de acuerdo a la ocurrencia de días fríos en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.11 Vulnerabilidad por exposición climática actual de acuerdo a la ocurrencia de lluvias torrenciales en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.12 Vulnerabilidad por exposición climática actual de acuerdo a la ocurrencia de días calientes en la temporada de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.13 Vulnerabilidad por sensibilidad según la diversidad de cultivos (izq) y la presencia de cultivos perennes (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.14 Vulnerabilidad por sensibilidad según el tamaño de parcela (izq) y la cantidad de población rural (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.15 Vulnerabilidad por sensibilidad según la duración del periodo de lluvias (izq) y la intensidad de uso de la tierra (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.16 Vulnerabilidad por sensibilidad según el uso de fertilizante (izq) y la variabilidad del rendimiento de maíz de temporal (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.17 Vulnerabilidad por sensibilidad según la variabilidad de la precipitación en el ciclo PV (izq) y evapotranspiración potencial acumulada (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.18 Vulnerabilidad por capacidad de adaptación según los índices de desarrollo humano (izq) y marginación (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.19 Vulnerabilidad por capacidad de adaptación según la cobertura de servicios (izq) y número de dependientes económicos por la agricultura (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.20 Vulnerabilidad por capacidad de adaptación según el índice de diversificación de ingresos (izq) y mecanización agrícola (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.21 Vulnerabilidad por capacidad de adaptación según la cobertura de crédito y seguro (izq) y acceso a centros urbanos (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.22 Vulnerabilidad según el componente de exposición actual (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.23 Vulnerabilidad según el componente de sensibilidad global (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.24 Vulnerabilidad según el componente de capacidad de adaptación global (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.25 Vulnerabilidad global actual de la agricultura de temporal (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.26 Indicadores de vulnerabilidad por exposición para la temperatura máxima (izq), media (centro) y mínima (der) de acuerdo a sus anomalías para el periodo para las proyecciones de cambio climático estimadas por el método REA para el escenario de emisiones A1B (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.27 Vulnerabilidad por exposición por temperatura proyectada al 2030 para el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.28 Vulnerabilidad por exposición por precipitación proyectada al 2030 para el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.29 Vulnerabilidad por exposición según el Índice Estandarizado de Precipitación (SPI) proyectada al 2030 para el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Página v

7 Figura 5.30 Vulnerabilidad por exposición según la frecuencia de ciclones (izq) e incremento del nivel del mar (der) (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.31 Vulnerabilidad según el componente de exposición para el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.32 Vulnerabilidad según el componente de exposición proyectada para el escenario A2 (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.33 Vulnerabilidad global proyectada de la agricultura de temporal bajo el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Figura 5.34 Vulnerabilidad global de proyectada bajo el escenario A2 (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.1 Función de vulnerabilidad al riesgo por sequía para un cultivo agrícola (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.2 Función de probabilidad f(x) (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.3 Función de probabilidad acumulada F(x) (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.4 Duración en días de la principal estación lluviosa (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.5 Inicio de la temporada de lluvias expresado en día juliano (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.6 Precipitación acumulada promedio en el periodo de lluvia (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.7 Temperatura media del periodo de lluvias (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.8 Días grado acumulados promedio en la estación lluviosa (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.9 Vulnerabilidad de la agricultura de temporal a sequía (Fuente: Elaboración propia). 70 Figura 6.10 Productividad de la agricultura de temporal en $/ha (Fuente: Elaboración propia). 70 Figura 6.11 Riesgo total por sequía para la agricultura de temporal (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.12 Riesgo total normalizado por sequía para maíz de temporal (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.13 Vulnerabilidad de la agricultura de temporal a sequía proyectada al 2030 bajo el escenario A2 ( ) (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.14 Riesgo total por sequía para la agricultura de temporal para el escenario de emisiones A2 proyectado para el 2030 (Fuente: Elaboración propia) Figura 6.15 Riesgo total normalizado por sequía para la agricultura de temporal para el escenario de emisiones A2 proyectado para el 2030 (Fuente: Elaboración propia) Figura 7.1 La adaptación como respuesta al cambio climático (Fuente: Adaptado de Smit et al., 1999) Figura 7.2 Diferentes conceptualizaciones del cambio climático y adaptación (Fuente: Adaptado de Füssel y Klein, 2006) Figura 7.3 Pantalla de administración de encuestados en la plataforma computacional de la encuesta Figura 7.4 Análisis estadístico de la encuesta aplicada a nivel estado Figura 7.5 Principales causas atribuidas al cambio climático por los encuestados Figura 7.6 Preocupación actual de los encuestados sobre los posibles impactos ambientales por el cambio climático Página vi

8 Figura 7.7 Porcentaje en las variables climáticas que indicaron los encuestados que han percibido cambios en sus patrones Figura 7.8 Sector responsable para implementar acciones de adaptación al cambio climático en México sugerida por los encuestados Figura 7.9 Factores limitantes para implantar acciones de adaptación en la agricultura Figura 7.10 Principal amenaza en el proceso de producción agrícola Figura 7.11 Validación en campo de nuevas variedades de híbridos Figura 7.12 Mapa generado por el sistema de alerta para el carbón parcial de trigo en el estado de sonora Figura 7.13 Pronostico estacional NOV-ENE de la precipitación publicado por el IRI en octubre 2012 (fuente: IRI, 2012) Figura 7.14 Pronóstico estacional realizado al inicio del ciclo PV por varias instituciones mexicanas para mayo de Figura 7.15 Pronostico del tiempo a corto plazo para Teloloapan, Gro (Fuente: SMN, 2012).113 Figura 7.16 Interfaz de trabajo del modelo de productividad agua-cultivo Aquacrop desarrollado por la FAO Figura 7.17 Estaciones Hidrométricas del país que maneja el Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (Bandas) del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) (Fuente: CONABIO, 2012) Figura 7.18 Estación hidrométrica con transmisión automática satelital Figura 7.19 Estación meteorológica convencional Figura 7.20 Estación meteorológica automatizada Figura 7.21 Sistema Mundial de Telecomunicación de la OMM (Fuente: OMM, 2012) Figura 7.22 Portal de consulta de información agrícola en el portal del SIAP, Figura 7.23 Aplicación del agua en riego por surcos Figura 7.24 Sistema de riego de baja presión con tubería de compuertas (Fuente: IMTA, 2012) Figura 7.25 Riego por pulsos en maíz Figura 7.26 Regaderas revestidas en una zona de riego Figura 7.27 Sistemas de riego presurizados por pivote central y goteo por cintilla Figura 7.28 Puntos de emisión por goteo o microaspersión (Fuente: IMTA, 2012) Figura 7.29 Agricultura intensiva bajo invernadero Figura 7.30 Diferentes alternativas de agricultura protegida por microtúneles y mallas sombra Figura 7.31 Revestimiento de un canal principal Figura 7.32 Componentes de los flujos de agua durante su distribución desde la fuente a la parcela Figura 7.33 Estación de aforo sobre canal principal de una zona de riego (Fuente: IMTA, 2012) Figura 7.34 parcela agrícolas con problemas de salinidad Figura 7.35 Reservorio de aguas residuales tratadas (izquierdas) y rebombeo hacia campos agrícola en Israel Figura 7.36 Difusión de prácticas de adaptación validadas en campo para los productores. 137 Figura 7.37 Día de campo en parcela de validación de nuevas herramientas agrícolas Página vii

9 Figura 7.38 Proceso de capacitación y servicios de riego a técnicos vía internet sobre los requerimientos hídricos de los cultivos Figura 7.39 Sistema diversificado bajo agroforestería Figura 7.40 Sistema policultivo: milpa Figura 7.41 Cultivo afectado por estrés térmico e hídrico Figura 7.42 Rotación de cultivos en una parcela Figura 7.43 Cultivo de leguminosa para utilizarse como abono verde Figura 7.44 Aplicación de pesticidas químicas bajo agricultura intensiva Figura 7.45 Parcelas bajo diversidad de cultivos manejadas con conocimiento local Figura 7.46 Reducción del rendimiento potencial del maíz otoño-invierno en función de la fecha de siembra, para mediados de siglo bajo el escenario de cambio climático A1B. Como referencia se presenta el período actual (Fuente: Adaptado de Ojeda-Bustamante et al., 2011) Figura 7.47 Sembradora de maíz Figura 7.48 la dimensiones del surco son esenciales para un manejo eficiente del agua Figura 7.49 Fenología del cultivo de maíz en Sinaloa en función de grados-día ( D) con fines de ajuste de prácticas culturales Figura 7.50 Parcelas manejadas mediante agricultura de conservación (siembra directa) Figura 7.51 Erosión hídrica en zonas de temporal (izquierda) y técnicas para el control de erosión del suelo (derecha) Figura 7.52 Camas y surco alterno: técnicas para la conservación de humedad del suelo Figura 7.53 Aplicación del riego por surcos con sifones con reducción del gasto Figura 7.54 El gasto de entrada y la longitud del surco son variables que se requieren optimizar en el riego por surcos Figura 7.55 Parcela en proceso de nivelación con un sistema de nivelación de tierras de control láser Figura 7.56 Pileteadora para la reducción de escurrimientos superficiales Figura 7.57 Cultivo con acolchado plástico Figura 7.58 Ajuste a las prácticas de la fertilización nitrogenada Figura 7.59 Demandas nutricionales en función del rendimiento esperado para maíz (Fuente: Sifuentes et al., 2011) Figura 7.60 Ajuste de dosis de pesticidas acopladas a cambios ambientales Figura 7.61 Estación agroclimática automatizada para la programación de riegos de acuerdo a los cambios ambientales Figura 7.62 monitoreo en tiempo real de la radiación neta incidente en una parcela de maíz en el Valle del Fuerte, Sinaloa Figura 7.63 Etapas fenológicas del cultivo de papa en función de los días grado desarrollo acumulados Figura 7.64 Parcela agrícola monitoreada con ayuda de imágenes de satélite a través del índice verdor Figura 7.65 Diferentes sensores para medir la humedad Figura 7.66 Monitoreo del riego a través del cambio en el contenido de humedad del suelo. 184 Figura 7.67 Cosecha de maíz Figura 7.68 Silos para almacenaje de granos Página viii

10 Figura 7.69 Parcela afectada por inundación Figura 7.70 Diagrama de procesos de registros de contratos de acuerdo a la normatividad de ASERCA Figura 8.1 Oferta-demanda del maíz en millones toneladas en el periodo (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas del SIAP SAGARPA 2012) Figura 8.2 Producción maíz temporal (millones/ ton), superficie cosechada (millones/ha) rendimiento (ton/ha) (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas del SIAP SAGARPA 2012) Figura 8.3 Comparación de superficies cosechadas vs superficies siniestradas de estados productores relevantes Figura 8.4 Rendimiento de maíz grano en toneladas por hectárea bajo temporal para el ciclo PV del año 2011, por división municipal en 2011 (Fuente: elaboración propia con base en ordenamiento de estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Figura 8.5 Municipios con muy alto y alto grado de marginación (Fuente: CONAPO, 2010) Figura 8.6 Requerimientos diarios de temperatura para el desarrollo del maíz (Fuente: Ojeda, 2012) Figura 8.7 Láminas mínimas requeridas para el desarrollo óptimo del maíz (Fuente: Ojeda, 2012) Figura 8.8 Municipio de San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: INEGI. Prontuario de Información Geográfica Municipal) Figura 8.9 Cambio de tecnología tradicional al de mecanización (Fuente: Central de Servicios Agropecuarios, San Salvador El Seco, 2012, sala de fotografías) Figura 8.10 Áreas de sembrado de maíz en temporal de productores asociados a la Central de Servicios Agropecuarios de San Salvador El Seco, Puebla, 2012 (Fuente: IMTA fotografías tomadas en campos del cultivo) Figura 8.11 Áreas de mecanización del desgrane de la Central de Servicios Agropecuarios (CSA) (Fuente: elaboración propia, fotografías tomadas en la Central de Servicios Agropecuarios y cuadro en sala de juntas) Figura 8.12 Oscilación de la precipitación simulada mensual (Fuente: elaboración propia. Modelo de evaluación del riesgo agroclimático ) Figura 8.13 Oscilación de la temperatura simulada mensual (Fuente: elaboración propia. Modelo de evaluación del riesgo agroclimático ) Figura 8.14 Pronóstico del rendimiento anual del cultivo de maíz en temporal para San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: elaboración propia. Modelo de evaluación del riesgo agroclimático ) Figura 8.15 Rendimiento actual y de pronóstico en la producción de maíz en temporal para San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: elaboración propia con base en los resultados del modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.16 Proyección de beneficios mediante la aplicación de semilla adaptada y asesoría técnica a las variaciones climáticas en San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: elaboración propia con base en los resultados del modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.17 Localización del municipio Vicente Guerrero, Puebla (Fuente: INEGI mapa parcial de Puebla. Arreglo propio) Página ix

11 Figura 8.18 Comparación de superficies cosechadas contra superficies siniestradas (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas del SIAP SAGARPA) Figura 8.19 Áreas de cultivos en Vicente Guerrero, Puebla (Fuente: elaboración propia. Fotografías tomadas en Cuemanco, Vicente Guerrero, Puebla) Figura 8.20 Ubicación del municipio de Mezquitic, Jalisco (Fuente: Sistema de Información y Estadística y Geográfica de Jalisco (SIEG) Mezquitic, julio 2012) Figura 8.21 Superficies cosechadas vs superficies siniestradas (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas del SIAP SAGARPA) Figura 8.22 Oscilación de la temperatura pronóstico mensual (Fuente: elaboración propia con base en el modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.23 Oscilación de la precipitación mensual simulada (Fuente: elaboración propia con base en el modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.24 Pronóstico de rendimiento anual de maíz en temporal en Mezquitic, Jalisco (Fuente: elaboración propia con base en el modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.25 Situación sin proyecto en Mezquitic, Jalisco (Fuente: elaboración propia con base en el modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura 8.26 Solución a la brecha de rendimientos mediante la aplicación de dos medidas de adaptación con 15% sobre la tendencia probable (Fuente: elaboración propia con base en el modelo de evaluación del riesgo agroclimático) Figura A1. Cultivo de maíz de temporal en San Salvador El Seco.... A.36 Figura A2. Distribución de probabilidad triangular.... A.37 Figura A3. Distribución normal con datos pluviométricos del caso de estudio.... A.38 Figura A4. Ventana con valores aleatorios de supuestos.... A.39 Figura A5. Pantalla de la herramienta definir pronóstico.... A.40 Figura A6. Tipo de mes ya definido entre húmedo y seco.... A.41 Figura A7. Formato a emplear para el cálculo de la producción.... A.42 Figura A8. Grafico obtenido donde se muestra el riesgo de producción para el periodo A.43 Figura A9. Modelo de riesgo agroclimatológico del CIIFEN.... A.44 Página x

12 ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 2.1 Superficie sembrada por ciclo agrícola para el año agrícola (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012)... 4 Cuadro 2.2 Estadísticas de superficie y productividad de los seis principales cultivos anuales bajo temporal en el año agrícola (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012) Cuadro 3.1 Definiciones de riesgo según varios autores (Fuente: Brooks, 2003) Cuadro 4.1 Indicadores de vulnerabilidad (Fuente: Deressa et al., 2008) Cuadro 4.2 Indicadores de vulnerabilidad para la agricultura (Fuente: Eriyagama et al., 2010). 19 Cuadro 4.3 Indicadores que componen el índice de vulnerabilidad (Fuente: Heltberg y Bonch- Osmolovskiy, 2010) Cuadro 4.4 Indicadores utilizados para el análisis de vulnerabilidad en comunidades rurales (Fuente: Madu, 2010) Cuadro 4.5 Factores de vulnerabilidad para sequía (Fuente: Pandey, 2010) Cuadro 4.6 Variables utilizadas en el modelo InfoCrop Sorghum (Fuente: Srivastava. et al., 2010) Cuadro 4.7 Variables para construir índice de vulnerabilidad (Fuente: Pittman et al., 2011) Cuadro 4.8 Factores a considerar en estudios de evaluación de riesgo (Fuente: BM, 2012) Cuadro 5.1 Variables usadas para estimar los componentes de la vulnerabilidad por exposición a la variabilidad climática actual Cuadro 5.2 Variables usadas para estimar los componentes de la vulnerabilidad por exposición por cambio climático proyectada al año Cuadro 5.3 Variables usadas para estimar el componente de sensibilidad de la vulnerabilidad de la agricultura de temporal Cuadro 5.4 Variables usadas para estimar el componente de capacidad de adaptación de la vulnerabilidad de la agricultura de temporal Cuadro 5.5 Pesos usados para los indicadores de exposición climática actual asociada a la temporada de lluvias Cuadro 5.6 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad por exposición actual (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.7 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad por sensibilidad (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.8 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad por capacidad de adaptación (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.9 Pesos utilizados para integrar los componentes de la vulnerabilidad actual de la agricultura de temporal (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.10 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad actual de la agricultura de temporal (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.11 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad por exposición proyectada al 2030 para el escenario de emisiones A1B (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.12 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad por exposición proyectada al 2030 para el escenario de emisiones A2 (Fuente: Elaboración propia) Página xi

13 Cuadro 5.13 Pesos utilizados para integrar los componentes de la vulnerabilidad proyectada al 2030 de la agricultura de temporal para los escenarios de emisiones A1B y A2 (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.14 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad global de la agricultura de temporal proyectada al 2030 para el escenario A1B (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 5.15 Distribución por región hidrológica administrativa de la vulnerabilidad global de la agricultura de temporal proyectada al 2030 para el escenario A2 (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 6.1 Distribución de porcentajes de las clases del riesgo total normalizado por región hidrológica (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 6.2 Distribución de porcentajes de las clases del riesgo total normalizado proyectado para escenario de emisiones A2, periodo , por región hidrológica (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 6.3 Distribución nacional de las superficies porcentuales, y su cambio, para las clases del riesgo normalizado de los Cuadro 3.2 y 3.3 para el escenario actual y el proyectado (2030) (Fuente: Elaboración propia) Cuadro 7.1 Total de encuestas contestadas por tipo de encuestado Cuadro 7.2 Total de encuestas contestadas por región de residencia Cuadro 7.3 Total de encuestadas contestadas por organización de procedencia Cuadro 7.4 Total de encuestas contestadas por Centro de Investigación Regional (CIR) del INIFAP Cuadro 7.5 Grado de concientización del problema del cambio climático en los diferentes actores del proceso de producción agrícola Cuadro 7.6 Impactos actuales indicados para el maíz riego OI Cuadro 7.7 Impactos futuros esperados para el maíz riego OI en la república mexicana Cuadro 7.8 Impactos actuales del cambio climático de maíz temporal PV en México Cuadro 7.9 Impactos futuros del cambio climático de maíz PV en México Cuadro 7.10 Percepción y nivel de aplicación de acciones de adaptación actuales o en curso, para los cultivos de la república mexicana Cuadro 7.11 Acciones de adaptación con prioridad alta para el corto, mediano y largo plazo, para la agricultura de riego para la agricultura de riego en México Cuadro 7.12 Acciones de adaptación para la agricultura de temporal de México Cuadro 7.13 Acciones de adaptación de prioridad alta recomendadas por encuestados para el corto, mediano y largo plazo, aplicables tanto para la agricultura de riego como temporal Cuadro 7.14 Priorización de las acciones de adaptación aplicables a la agricultura mexicana Cuadro 7.15 Tipo de seguros paramétricos que han sido aplicados en el mundo (Fuente: Bielza et al., 2009) Cuadro 8.1 Relevancia de la producción agrícola en México, 2011 (Fuente: Estadísticas de producción agrícola SIAP SAGARPA, 2011) Página xii

14 Cuadro 8.2 Producción de maíz periodo (En millones de toneladas) (Fuente: Elaboración propia con base en estadísticas de producción de maíz, SIAP SAGARPA 2012) Cuadro 8.3 Producción de maíz temporal en entidades productoras, México 2011 (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.4 Producción maíz temporal por cuenca hidrológico administrativa 2011 (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas de producción agrícola SIAP SAGARPA 2011). 196 Cuadro 8.5 Rendimiento de 0.00 a 1.00 ton/ha y grado de marginalidad, en maíz en temporal Cuadro 8.6 Producción maíz temporal por rango de rendimiento (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas SIAP SAGARPA) Cuadro 8.7 Producción agrícola total ciclo , San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: Estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.8 Producción de maíz grano en San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: Elaboración propia con base en estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.9 Heladas impredecibles en San Salvador El Seco, 1991, 1992 (Fuente: Elaboración propia con base en datos climatológicos del SMN) Cuadro 8.10 Cultivo de maíz temporal en San Salvador El Seco, Puebla (Fuente: Estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.11 Costos de producción maíz temporal San Salvador El Seco (Fuente: IMTA Elaboración propia de costos de producción de maíz) Cuadro 8.12 Estado de resultados en la producción de maíz en temporal (Fuente: elaboración propia con base en encuesta directa a productores de San Salvador El Seco, Puebla, 2012). 209 Cuadro 8.13 Estimación del valor presente de los beneficios para financiamiento de medidas de adaptación (en este cuadro se registran iteraciones del 2012 al 2022, el cálculo completo comprende hasta el 2030) (Fuente: elaboración propia con base en la metodología para evaluar el valor presente neto) Cuadro 8.14 Producción agrícola en Vicente Guerrero, Puebla, 2011 (Fuente: estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.15 Producción de maíz en temporal , Vicente Guerrero, Puebla (Fuente: elaboración propia con base en estadísticas del SIAP SAGARPA) Cuadro 8.16 Costos de producción por hectárea en Vicente Guerrero, Puebla (Fuente: elaboración propia con base en datos recabados en campo 2012) Cuadro 8.17 Resultado financiero por productor de maíz en temporal en Vicente Guerrero, Puebla (Fuente: elaboración propia con base en datos de campo) Cuadro 8.18 Producción agrícola en Mezquitic, Jalisco, 2011 (Fuente: elaboración con base en estadísticas agrícolas SIAP SAGARPA 2011) Cuadro 8.19 Producción de maíz en temporal , Mezquitic, Jalisco (Fuente: estadísticas de producción agrícola del SIAP SAGARPA) Cuadro 8.20 Estimación del valor presente neto para financiamiento de las inversiones requeridas en la aplicación de medidas de adaptación (en este cuadro se presenta una parte de la corrida financiera que comprendió del 2012 al 2030) (Fuente: elaboración propia con base en los principios de la matemática financiera) Página xiii

15 Cuadro 8.21 Prioridad de acciones de adaptación en las tres zonas de temporal analizadas donde 10 indica alta prioridad Cuadro A1. Valoración de la priorización y complejidad de acciones de desarrollo tecnológico.... A.1 Cuadro A2. Detalle de la prioridad de los Desarrollos tecnológicos.... A.1 Cuadro A3. Detalle de la Complejidad de los Desarrollos Tecnológicos.... A.1 Cuadro A4. Programas gubernamentales que apoyan la adaptación al cambio climático.... A.2 Cuadro A5. Detalle de la prioridad de los Programas Gubernamentales.... A.4 Cuadro A6. Detalle de la complejidad de los Programas Gubernamentales.... A.6 Cuadro A7. Manejo parcelario para la adaptación al cambio climático.... A.8 Cuadro A8. Detalles de la prioridad del manejo parcelario para la adaptación al cambio climático.... A.9 Cuadro A9. Detalles de la complejidad del manejo parcelario para la adaptación al cambio climático.... A.11 Cuadro A10. Manejo financiero-comercial para adaptarse al cambio climático.... A.12 Cuadro A11. Detalles de la prioridad del manejo financiero-comercial para la adaptación al cambio climático.... A.12 Cuadro A12. Detalles de la Complejidad del manejo financiero-comercial para la adaptación al cambio climático.... A.13 Cuadro A13. Acciones de adaptación recomendadas por los encuestados.... A.24 Cuadro A14. Participantes que respondieron en su totalidad la encuesta.... A.31 Cuadro A15. Indicadores climáticos incorporados al modelo del CIIFEN.... A.45 Cuadro A16. Riesgos climáticos e incidencias.... A.45 Cuadro A17. Valoración de la amenaza climática. Proyecto ATN/OC RG... A.45 Cuadro A18. Valoración de textura. Proyecto ATN/OC RG... A.46 Cuadro A19. Valoración de frecuencia de inundación. Proyecto ATN/OC RG.... A.46 Cuadro A20. Valoración de zonas altitudinales ante inundaciones. Proyecto ATN/OC RG.... A.47 Cuadro A21. Valoración de frecuencia de heladas. Proyecto ATN/OC RG... A.47 Cuadro A22. Valoración de la susceptibilidad por etapas fenológicas ante precipitaciones sobre lo normal. Proyecto ATN/OC RG.... A.48 Cuadro A23. Valoración de la susceptibilidad por etapas fenológicas ante precipitaciones bajo lo normal. Proyecto ATN/OC RG.... A.48 Cuadro A24. Valoración de la susceptibilidad por etapas fenológicas ante temperaturas sobre lo normal. Proyecto ATN/OC RG.... A.48 Cuadro A25. Valoración de la susceptibilidad por etapas fenológicas ante temperaturas bajo lo normal. Proyecto ATN/OC RG.... A.49 Cuadro A26. Valoración de la infraestructura de riego y drenaje. Proyecto ATN/OC RG.... A.49 Cuadro A27. Tabla de porcentaje de horas luz o insolación en el día para cada mes del año en relación al número total en un año (P).... A.51 Cuadro A28. Coeficientes de cultivo para determinar la curva de crecimiento de algunos cultivos anuales (Kc).... A.52 Página xiv

16 Cuadro A29. Coeficientes de cultivo para determinar la curva de crecimiento de algunos cultivos perennes (Kc).... A.53 Cuadro A30. Coeficientes globales (Kg) de algunos cultivos.... A.53 Página xv

17 1. Introducción Para cumplir con la demanda de alimentos debido al crecimiento continuo de la población, la tendencia incremental de la producción histórica tendrá que continuar, y eventualmente tendrá que duplicarse como lo mencionó Tubiello et al. (2007). La agricultura es una actividad económica, social y cultural, que provee un amplio rango de servicios ambientales a la población que soporta. Sin embargo, la agricultura por ser una actividad muy sensible a la variabilidad climática, los cambios en los patrones climáticos tendrán impactos en los sistemas de producción agrícola y en las comunidades que dependen de ella. La agricultura proporciona una serie de bienes directos no solo a la población que habita en su área de influencia sino también a la población que demanda sus productos. Sin embargo, las presiones antropogénicas a través de la degradación y cambio en el uso del suelo así como la intensificación en la variabilidad climática están afectando sustancialmente el equilibrio de los ecosistemas donde coexisten sistemas agrícolas y población. La comunidad científica mundial reconoce que el cambio climático es un hecho incontrovertible, con impactos directos sobre las actividades agrícolas, con efectos potenciales negativos y algunos positivos sobre los sistemas agrícolas, producidos por un incremento en la variabilidad espacial y temporal de las variables meteorológicas; como la ocurrencia de eventos severos que provocan estrés de tipo abiótico y biótico sobre los agrosistemas, como sequías, lluvias torrenciales, ondas de calor, la propagación de plagas y enfermedades. En consecuencia, es de gran importancia evaluar la vulnerabilidad y riesgo actual y futuro de la agricultura. El sector agrícola Mexicano se está adaptando continuamente en respuesta a eventos climáticos indeseables. Aunque la adaptación planeada, promovida de manera organizada por los diferentes niveles de gobierno, es la más deseable, la adaptación autónoma continuamente se genera en respuesta a cambios en los sistemas agrícolas de acuerdo a los intereses particulares de productores individuales u organizados. Sin embargo, como existe incertidumbre en la magnitud de los impactos del cambio climático en el sector agrícola, existe el consenso que sus repercusiones pueden ser muy desfavorables en áreas de alta vulnerabilidad actual. Adicionalmente, la respuesta fisiológica y molecular de las plantas y su capacidad de adaptación mostrada de manera natural ha hecho pensar que tendrán la competencia para adaptarse al cambio. Sin embargo, dependiendo de la magnitud de los impactos en los patrones climáticos existe una alta posibilidad que la adaptación autónoma de varios sistemas de producción agrícola no será suficiente, porque su velocidad de adaptación se verá sobrepasada por la rapidez con la cual se proyectan dichos cambios. Ante esta situación se requiere anticipar los posibles cambios negativos y positivos en la productividad agrícola y definir acciones de respuesta en regiones de mayor vulnerabilidad y riesgo. La vulnerabilidad y el riesgo de la agricultura ante el cambio climático pueden ser evaluados desde varios puntos vista, los más utilizados consideran criterios biofísicos, económicos y sociales, en algunos casos estos enfoques se fusionan para generar metodologías combinadas, en otros mantienen su esencia individual y utilizan una línea puramente ambiental, social o económica. El presente informe presenta los resultados sobre la evaluación de la vulnerabilidad y riesgo de la agricultura ante el cambio climático, así como de la identificación de un portafolio de acciones de adaptación priorizadas con especial énfasis en la agricultura mexicana. 1

18 1.1 Objetivo general Identificación y desarrollo de un portafolio de medidas de adaptación de la agricultura al cambio climático que permita incrementar la sostenibilidad de la agricultura. 1.2 Objetivos específicos Proyectar el índice de vulnerabilidad del sector agrícola y evaluar el riesgo actual y futuro ante la variabilidad y el cambio climático. Desarrollar y validar estrategias de adaptación de la agricultura bajo escenarios de cambio climático considerando un análisis de costo beneficio y barreras para su implementación. Plantear un proyecto de adaptación para su potencial instrumentación en el corto plazo. 2 Diagnóstico de la agricultura mexicana México es un país tradicionalmente agrícola que cuenta con 30 millones de hectáreas potencialmente cultivables para uso agrícola, que representan 15% de su superficie total (INEGI, 2009). Anualmente se cultivan en promedio, cerca de 20 millones de hectáreas que representan 70% de la superficie agrícola, con un rango de variación anual de 60% a 85%. Para el período , la superficie total cosechada promedio fue de 18.6 millones de hectáreas (Figura 2.1), de las cuales, 27% corresponden a la modalidad de riego y 73% a la modalidad de temporal. La superficie cosechada bajo riego es menor que la de temporal; sin embargo, la productividad bajo riego (expresada en $/ha) es 300% mayor que la de temporal. Por ello, las zonas de riego contribuyen con 53% y las zonas de temporal con 47% del valor total de la producción cosechada. La agricultura de riego ha sido un factor importante para el desarrollo del país. México ocupa el sexto lugar mundial en superficie agrícola con infraestructura para riego, estimada en 6.5 millones de ha (CONAGUA, 2010). Sin embargo, desde la década de los setenta, únicamente se cultivan en promedio 5 millones de ha (Figura 2.1), que incluye la superficie que se cultiva más de una vez por año con cultivos anuales. El porcentaje promedio de segundos cultivos en los últimos 20 años es del orden de 11% de la superficie física de riego anual cultivada, por lo que la superficie física anual promedio cultivada bajo riego es del orden de 4.4 millones de ha, que representa 68% de la superficie agrícola con infraestructura de riego. El sector agropecuario mexicano tiene una participación del 3.8% el Producto Interno Bruto (PIB) y ocupa la quinta parte de la población económicamente activa con 8.7 millones de personas. La agricultura se realiza en 4 millones de unidades productivas con una superficie aproximada de 21 millones de hectáreas distribuida en todo el territorio nacional bajo una diversidad de condiciones ambientales y niveles tecnológicos, siendo la agricultura de temporal o secano la más importante en términos de productores y superficie cultivada, ocupa el 75% la superficie establecida anualmente. La producción por unidad de superficie ha aumentado en las últimas dos décadas en la mayoría de los principales cultivos producidos del país. Existe la preocupación que este crecimiento de la producción agrícola sea amenazado por la intensificación del cambio climático y por un aumento en la variabilidad climática. 2

19 En cuanto a la variación anual de la superficie agrícola de México, ésta ha permanecido prácticamente constante en las últimas cuatro décadas, a pesar de que la población aumentó casi 40 millones en el mismo período (Figura 2.1). Se observa que la superficie cosechada bajo riego ha oscilado en torno a 5 millones de hectáreas, a partir del año 2005 ha mostrado un pequeño incremento. Para el caso de temporal, la superficie cosechada muestra mayor oscilación, con un periodo de crecimiento hasta 1995, a partir del cual la superficie se ha estabilizado en 20 millones de hectáreas. Figura 2.1 Evolución anual histórica de la superficie cosechada por modalidad (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012; CONAGUA, 2009). La agricultura representa una actividad esencial para el desarrollo del país y la seguridad alimentaria, por ende, es de interés nacional caracterizar su vulnerabilidad y riesgo por impacto del cambio climático con el propósito de contar con instrumentos cuantitativos de apoyo para definir políticas públicas que identifiquen las regiones agrícolas más sensibles al cambio climático. Varias zonas agrícolas del país son actualmente vulnerables a la variabilidad climática. Las zonas agrícolas de temporal y de riego se encuentran dispersas a lo largo del territorio nacional tal como se muestra en la Figura 2.2. Figura 2.2 Distribución de la agricultura de riego y de temporal en México (Fuente: Elaboración propia a partir de la serie IV de INEGI de uso del suelo, 2011). 3

20 La agricultura de temporal representó aproximadamente 75% de la superficie sembrada en el año agrícola (Cuadro 2.1). Por el carácter estacional de la lluvia que se concentra en los meses de verano, la agricultura de temporal se practica predominantemente en el ciclo primavera verano (PV) y representa aproximadamente 50% de la superficie agrícola anual sembrada. Siendo el ciclo Otoño Invierno (OI) el más productivo, la agricultura de riego se concentra en este ciclo, mientras que el riego en el ciclo PV es suplementario en la época de estiaje. Cuadro 2.1 Superficie sembrada por ciclo agrícola para el año agrícola (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012) Ciclo agrícola Temporal Riego Total Sembrada % Sembrada % Sembrada % Otoño Invierno 1,498, % 2,259, % 3,757, % Primavera Verano 10,259, % 1,836, % 12,095, % Perennes 4,518, % 1,580, % 6,099, % Total 16,276, ,676, ,952, En el Cuadro 2.2 se presenta la distribución de la superficie agrícola por modalidad, en ha y en porcentaje, para cada región hidrológica. Se observa que algunas regiones como la Península de Baja California y Noroeste, concentran su superficie agrícola en la modalidad de riego, mientras que la agricultura bajo temporal se concentra en las regiones en el trópico húmedo mexicano: Pacífico Sur, Frontera Sur, Golfo Centro. Cuadro 2.1 Superficie total sembrada en ha y % del total regional por modalidad de región hidrológica año (Fuente: Elaboración propia con datos del SIAP, 2012). REGIÓN HIDROLÓGICA RIEGO % TEMPORAL % TOTAL 1 Península de Baja California 257, , ,266 2 Noroeste 578, , ,050 3 Pacífico Norte 1,350, ,025, ,375,330 4 Balsas 481, ,676, ,157,133 5 Pacífico Sur 119, ,191, ,311,108 6 Río Bravo 964, , ,910,466 7 Cuencas Centrales del Norte 338, ,064, ,402,158 8 Lerma-Santiago-Pacífico 1,272, ,997, ,270,108 9 Golfo Norte 424, ,476, ,901, Golfo Centro 140, ,164, ,304, Frontera Sur 56, ,663, ,720, Península de Yucatán 73, ,056, ,129, Valle de México 168, , ,056 Total 6,225, ,910, ,136,742 4

21 Para analizar el grado de presión hídrica en que se practica la agricultura de temporal se calculó el índice de aridez propuesto en el Atlas Mundial de Desertificación (UNEP, 1997) utilizando datos regionalizados de la precipitación anual promedio y de la evapotranspiración anual acumulada promedio. La distribución nacional de estos índices se ilustra en el mapa descrito en la Figura 2.3. Donde se observa que la mayor parte de las regiones hidrológicas del altiplano y norte del país se clasifican como áridas y/o semiáridas; mientras que las regiones del sur y sureste del país se clasifican como subhúmedas e hiperhúmedas. Figura 2.3. Clasificación de zonas de México según el índice de aridez de UNEP (1997) (Fuente: Elaboración propia). La variabilidad de la precipitación constituye uno de los factores que más afectan el rendimiento de los cultivos, en particular en la agricultura de temporal. A mayor variabilidad de la precipitación, mayor es la variabilidad en los rendimientos de los cultivos. En la Figura 2.4 se muestra este efecto, en términos del coeficiente de variación (CV) de la precipitación acumulada de junio a octubre (que coincide con el ciclo primavera verano). Donde se advierte una mayor variabilidad de la precipitación en las zonas áridas y semiáridas del país; lo que explica el mayor grado siniestralidad de la agricultura de temporal en estas regiones. La siniestralidad se estima como la fracción de la superficie siniestrada en relación a la superficie sembrada. Un CV de 1 representa 100 % de la variabilidad de la precipitación acumulada promedio. Siendo el coeficiente de variación una medida adimensional de la dispersión, un valor de CV mayor de uno indica alta variabilidad de los datos, esto es la magnitud de la desviación estándar es mayor con respecto del promedio de la precipitación acumulada. 5