Análisis y reducción de la incertidumbre en la toma de decisiones frente al cambio climático: aplicaciones a la adaptación y sostenibilidad económica en la agricultura
- Autores: Alfredo Rodríguez Sánchez
- Directores de la Tesis: Margarita Ruiz Ramos (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Miguel Angel Gaertner (presid.), Ana María Tarquis Alfonso (secret.), Roberto Ferrise (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Agrarias y Ambientales por la Universidad de Castilla-La Mancha
- Materias:
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- Resumen
El cambio climático afecta y afectará de forma severa a diferentes sectores en muchas partes del planeta a no ser que se implementen adaptaciones locales que puedan reducir tales impactos. Para estudiar, en un tiempo razonable, que medidas de adaptación son adecuadas, y contemplando diferentes escenarios, se utilizan modelos, tanto de clima como de impacto, relacionados con el sector considerado, que se alimentan de los resultados de los primeros. Este hecho complica el diseño de las adaptaciones debido a que la incertidumbre inherente a los modelos se propaga y va incrementando a lo largo de la cadena de simulación.
Una técnica ampliamente extendida para reducir la incertidumbre es la de utilizar un único modelo sino la de un ensemble, o conjunto, de modelos. Aunque la utilización de esta metodología ofrece mejores resultados que el uso de un único modelo, aún presenta carencias en cuanto a que no proporciona información acerca de la confianza asociada a una recomendación realizada con dichos resultados. Además, también se requiere que, en la medida de lo posible, las adaptaciones diseñadas sean factibles en el sentido de que sea posible su implementación, pero deberán garantizar también una viabilidad económica.
La presente Tesis surge para mejorar la aplicabilidad de las proyecciones de impacto y adaptación al cambio climático, y para ello se marca dos objetivos principales, 1) desarrollar un índice de amplia aplicabilidad en diferentes sectores de impacto y variables, que pueda ser utilizado sobre los resultados de un ensemble de modelos y asigne niveles de confianza en función del cumplimiento de una hipótesis permitiendo discriminar adaptaciones por nivel de confianza, que podrá ir a su vez ligado con la viabilidad económica, y 2) aplicar el índice desarrollado a sectores de impacto concretos a través de casos de estudio, habiéndose elegido en este caso y por su gran importancia, el sector agronómico español, y para el que se han evaluado diferentes recomendaciones de adaptación frente al cambio climático, para discriminar aquellas que presentan gran confianza y por tanto baja incertidumbre, tanto para cultivos herbáceos como leñosos, representativos del entorno Mediterráneo y con gran importancia a nivel nacional. Además, en el caso de estudio centrado en los cultivos leñosos se ha ilustrado un modo de analizar la viabilidad económica de los cultivos.
Como resultado, se desarrolló el índice llamado EOA, que analiza el efecto en cambios en la composición de y tamaño de los ensembles de modelos para evaluar el nivel de concordancia de los resultados del ensemble respecto a una hipótesis.
En el primer caso de estudio (capítulo 5) se aplicó este índice para evaluar y reducir la incertidumbre de recomendaciones de adaptación realizadas por un estudio anterior para trigo de invierno en secano como ejemplo de cultivo herbáceo. Se puso el foco del caso en una localidad Mediterránea bajo condiciones climáticas perturbadas para temperatura y precipitación y bajo diferentes concentraciones de CO2. Aunque los resultados confirmaron que las recomendaciones hechas en el estudio anterior eran en general adecuadas, algunas de ellas no permanecían recomendables bajo ciertas combinaciones climáticas y tamaños de ensemble analizados. Además, fue posible discriminar recomendaciones por su nivel de confianza. En este sentido, utilizando el EOA fue posible identificar opciones de adaptación que permitirían incrementar rendimientos incluso bajo condiciones climáticas severas. Estas adaptaciones consistirían en sustituir el cultivar de trigo de invierno por uno de primavera, unido a un adelanto de la siembra, junto al uso de cultivares con ciclo de cultivo estándar o más largo. También se estudió la introducción de un riego suplementario, lo que amentaría el valor del EOA en todos los casos. Existe una baja confianza en recuperar los niveles de rendimientos base, aunque este objetivo sí podría conseguirse bajo perturbaciones climáticas moderadas.
El segundo caso de estudio, relativo a la acumulación de frío de cultivos leñosos más importantes en España, se realizó en dos fases. En la primera fase (capítulo 6), se utilizó un ensemble de modelos de clima, bajo diferentes escenarios de emisiones y para dos periodos climáticos futuros. Los resultados se utilizaron para alimentar a diferentes modelos de acumulación de frío, diseñados para diferentes especies con el objetivo de evaluar el impacto del cambio climático tal acumulación, necesaria para una buena producción, tanto en términos de cantidad como de calidad. Los resultados mostraron una reducción generalizada en la acumulación de frío independientemente del modelo utilizado, del escenario de emisiones y del periodo futuro. La reducción se proyecta mucho mayor para el periodo futuro lejano bajo el escenario de emisiones más pesimista. La reducción proyectada amenazaría la viabilidad de algunos cultivos y variedades en áreas donde actualmente se cultivan, pero también se mostró la viabilidad de algunos cultivares con bajos requerimientos frío.
Estos resultados de la primera fase del segundo caso de estudio se refinaron en una ulterior fase (capítulo 7). Para ello se recopilaron de la literatura diferentes umbrales de acumulación de frío necesarios para diferentes variedades comerciales comúnmente usadas de los siete cultivos leñosos más importantes en España, para así definir distintos niveles de acumulación de frío. En este caso se aplicó el índice desarrollado junto a otra métrica (la llamada safe winter chill) que nos permitió estimar la confianza de tener una producción económicamente viable en base a la correcta acumulación del frio necesario por parte de las distintas especies y variedades. Los resultados obtenidos indican que tal viabilidad disminuye en el futuro independientemente del escenario de emisiones y periodo futuro, aunque esta sí existiría en el futuro cercano para variedades con requerimientos de frío bajos. No obstante, tales variedades no serían adecuadas en el futuro lejano en algunas de las áreas con mayor producción actual donde la situación sería más severa, especialmente bajo el escenario de emisiones más pesimista. La adaptación en estos casos sería posible mediante el desplazamiento de las áreas de cultivo a zonas próximas junto a una selección cuidadosa de variedades en términos de requerimientos frío. Los resultados pueden respaldar esta selección con gran confianza.
Los resultados obtenidos en la presente Tesis pueden proporcionar información crucial para todas las partes implicadas, para ambos casos de estudio. Para el relativo a los cultivos leñosos, las recomendaciones de adaptación se ofrecen utilizando variedades reales, facilitando así la interpretación y la aplicación en campo por parte de agricultores y técnicos.
La introducción de umbrales con significado tanto biofísico como económico a los análisis basados en el EOA incrementa tanto el valor añadido como la aplicabilidad en las recomendaciones resultantes.
Finalmente, la metodología desarrollada en la presente Tesis posibilita discriminar medias de adaptación con la mayor viabilidad tanto agronómica como económica en lo referente a la producción de cultivos, pero esta puede ser aplicada a otros sectores de impacto.
