El clima extremo y la producción de papa. Marco Cabezas Gutiérrez

Transcripción

1 El clima extremo y la producción de papa Marco Cabezas Gutiérrez

2 Cambio climático

3 Los gases efecto invernadero GAS NIVEL DE REFERENCIA PARTICIPACION % CO CFCs CH N 2 O 230 6

4

5 El contenido de carbono en la atmósfera actual es superior al encontrado hace de años 2011 real

6 Comportamiento de algunos gases efecto invernadero y de la radiación solar a gran escala de tiempo (Salinger et al.,2007)

7 Mediciones de CO 2 en la Antártida y proyección matemática de comportamiento

8 Problemas a nivel ambiental Incremento en la temperatura del aire (0,2 C por década desde 1970) Incremento en los niveles de radiación UV y de onda larga Cambios en los regímenes de lluvias (incremento del 2% en los últimos 100 años) Deshielos Disminución del albedo Nuevas adaptaciones ecológicas de plagas y enfermedades

9 Problemas a nivel ambiental Cambios en la frecuencia e intensidad de eventos climáticos extremos (fenómeno del niño) Enriquecimiento en las concentraciones de CO 2 atmosférico Incremento en la depositación de nutrientes (N y P) Aumento de la presión en cacería - < Biodiversidad Cambios en el uso de la tierra Incremento en Ozono y ácidos ambientales Cambios secundarios como la abundancia de lianas.

10 Posibilidades de reducción de CO2

11 Composición de la Atmósfera

12 Variación de la temperatura en la atmósfera

13 Corrientes marinas

14 En América del sur

15 Características climáticas Temperatura del aire

16 Radiación solar

17 Temperatur media ºC TEMPERATURA E F M A Y J L G S O N D Meses del año Cali, 1000msnm Fusagasugá, 1550 msnm Miami, 25ºN Sogamoso msnm Washigton, 39ºN Estocolmo, 47ºN Fluctuaciones de la temperatura media del aire durante el año en diferentes puntos de la tierra. Fuente, IDEAM, (2001)

18 Cambios globales en la temperatura del aire desde 1861 a 2003, tendencia mundial. (Salinger et al.,2007)

19 Estimativos de la emisión de gases efecto invernadero, convertibles a CO 2 en algunos cultivos Cultivo Area millones de ha Rendimiento N min (kg ha -1 ) N org (kg ha -1 ) CO 2 Mg ha -1 equivalente kg ha -1 Trigo invierno , Trigo primavera , Descanso , Henos , Colza , Tubérculos , Pastos , Frutales ,

20 Efecto de la lluvia sobre el rendimiento agrícola

21 mm de lluvia EVT en mm Regimen de lluvias E F M A Y J L G S O N D MESES BIMODAL EVT MONOMODAL

22 Papel de la agricultura en el calentamiento global La agricultura ocupa alrededor del 35% del área de la tierra. Emite grandes cantidades de gases efecto invernadero. 25% del CO 2, 50% del metano y 70% del óxido nitroso, vía fuentes de actividad humana. Con conciencia y buenas prácticas las fincas pueden absorber la cantidad de CO 2 que emiten

23 Producción estimada de óxido nitroso y anhídrido carbónico con varias prácticas de cultivo (Huth et al., 2010) Sistema Factor Rendimiento (hg ha -1 ) N aplicado (kg ha -1 ) Emisiones de CO 2 (t ha -1 año -1 ) Emisiones de NO 2 (t ha -1 año -1 )de CO 2 equ. Trigo-Sorgo Trigo-Sorgo +N Trigo-Sorgo +N fraccionado Caupí- Sorgo Trigo- Fríjol mungo

24 Captura y secuestro de carbono Se define como el incremento persistente en el carbono almacenado en el suelo en las plantas o en el mar. Algunos discuten y sugieren que solo se puede secuestrar carbono con alto grado de permanencia, mayor a 1000 años. Lo demás sería captura (Hutchison et al., 2007).

25 Algunas tasas de captura ESPECIE CANTIDAD ( t ha -1 año -1 ) FUENTE Erytina poeppigiana 2,1 Oelbermann et al., (2004) Alnus acuminata 5,5 Muthuri et al., (2005) A. acuminata 14,2 Fehse et al., (2002) Acacia macrophylla 10,5 Sofo et al., (2005)

26 Plantas C3 y C4

27 Secuestro de carbono El secuestro potencial de carbono en los cultivos transitorios de EU es de 75 a 208 Tg de C al año (millones de toneladas). 24% de los compromisos bajo el protocolo de Kyoto. Canadá lo haría en 24 Tg, 10% del compromiso. Unión Europea de 90 a 120Tg. Eso si todas las prácticas de manejo fueran ejecutadas.

28 Secuestro de carbono El potencial de secuestro de C en China es de 198Tg al año (47% de las emisiones por quema de combustibles fósiles); en la India es de 39 a 49. En los trópicos húmedos, solo en sistemas Agroforestales se calcula un potencial de 9 Mg de C al año

29 Efectos de convertir cultivos extensivos en pastos La conversión de cultivos transitorios en pastos puede llevar a un incremento sustancial de C en el suelo. Se ha estimado en 1,01 ton de C al año ha -1 (Connat et al., 2001) Smith et al., (2000) lo estimaron en 0.62 ton ha -1 año -1

30 Efecto de usar forrajes dentro de un sistema de rotación Rotación Localidad 1 Localidad 2 Localidad 3 H-B-B sin fert 28 23,2 20,5 L-H-H no fert 31,2 32,2 34,3 B-H-H-B-B con NP L-B-B-H-L con NP 61, B-H NP 20,2 23,2 20,7 H= heno; B=barbecho; L=Leguminosa. Datos en Mg ha -1 en 5 años

31 Efecto de la reducción de la labranza Se ha demostrado que la reducción de labranza también incrementa el secuestro de carbono en el suelo. Eso dependerá de la textura del suelo, de los vientos y del régimen de lluvias. Los datos encontrados oscilan entre 0,20 y 0,50 Mg ha -1 año -1

32

33 La papa y el cambio climático Clima extremo Incremento de temperatura Cambio en poblaciones de plagas, enfermedades y malezas Incremento del CO 2 Sequías Inundaciones Mayor producción de biomasa

34 Posibles efectos del incremento de la temperatura en el ecosistema papero. Plagas potenciales Mosca blanca, trips, ácaros Cigarritas, lepidópteros Enfermedades Gota más destructiva Patógenos del suelo y bacterias Plantas nocivas Incremento de poblaciones de pastos Nuevas especies de hoja ancha

35 Efectos del incremento de CO 2 sobre el rendimiento de tubérculos de papa, expresado en cambio relativo en relación a las concentraciones actuales del gas (Högy & Fangmeter, 2009)

36 Efecto del incremento de CO 2 atmosférico sobre los componentes de rendimiento de la papa Componente de rendimiento % de variación de 600/380 ppm de CO 2 Rendimiento total en fresco + 6,3% Tubérculos de segunda +1,4% Tubérculos de primera 7,0% Tubérculos industriales (> 5cm de diámetro) 25% Tubérculos m -2-0,6 Tubérculos de segunda -3,0% Tubérculos industriales +32%

37 Posibles efectos en el rendimiento de cultivos de papa sin riego y con aplicaciones crecientes de nitrógeno, en al año 2050 (holden & Brereton, 2006) Actualmente Año 2050

38 Efectos del incremento de CO 2 sobre la calidad de tubérculos de papa, expresado en cambio relativo en relación a las concentraciones actuales del gas (Högy & Fangmeter, 2009)

39 Efectos del incremento de CO 2 sobre la concentración de glicoalcaloides papa, expresado en cambio relativo en relación a las concentraciones actuales del gas (Högy & Fangmeter, 2009)

40 Efecto combinado de suministro de agua y nitrógeno en el rendimiento de la papa t ha -1 Con riego Año 2050 Sin riego Actualmente

41 Adaptación de estrategias para el cambio climático (Heller y Zavaleta, 2009) Estructuras Procesos Prácticas

42 Estrategias Manejo de suelo y aguas Sanidad vegetal Agricultura de conservación Rotación de cultivos Manejo integrado Mejoramiento vegetal Sociedad-Estado- Comunidad Ambiente Aforestación Recursos genético Plantas nectaríferas

43

44