Agricultura resumen

Estimación de rendimientos potenciales con escenarios de cambio climático para diversos cultivos agrícolas en México 1
Estimación de rendimientos potenciales
con escenarios de cambio climático para
diversos cultivos agrícolas en México
Resumen Ejecutivo
2017
Antonio R. Arce
Romero

Estimación de rendimientos potenciales con escenarios de cambio climático para diversos cultivos agrícolas en México 2
DIRECTORIO
Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
Antonio Molpeceres
Coordinador Residente del Sistema de las Naciones Unidas y
Representante Residente
Katyna Argueta
Directora de país
Gerardo Arroyo O`Grady
Director del Programa de Desarrollo Sustentable
Alejandro Ismael Monterroso Rivas
Coordinador de la Plataforma de Colaboración sobre cambio
climático y crecimiento verde entre Canadá y México
Francisco Hernández Estens
Gerente del Programa de Desarrollo Sustentable
Itzel Nayeli Jiménez García
Administradora de la Plataforma de Colaboración sobre cambio
climático y crecimiento verde entre Canadá y México
Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático
María Amparo Martínez Arroyo
Directora General
Ana Cecilia Conde Álvarez
Coordinadora General de Adaptación al Cambio Climático
Jorge López Blanco
Director de Gestión de Riesgos y Adaptación
Daniel Iura González Terrazas
Director de Manejo de Cuencas y Adaptación
Margarita Caso Chávez
Directora de Vulnerabilidad y Adaptación Ecológica
Derechos Reservados © 2017
Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD)
Montes Urales 440, Colonia Lomas de Chapultepec, Delegación Miguel Hidalgo, CP.11000, Ciudad de México.
Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC)
Periférico Sur 5000, Colonia Insurgentes Cuicuilco, Delegación Coyoacán, CP. 04530, Ciudad de México
Todos los derechos están reservados. Ni esta publicación ni partes de ella pueden ser reproducidas, almacenadas mediante
cualquier sistema o transmitidas, en cualquier forma o por cualquier medio, sea éste electrónico, mecánico, de
fotocopiado, de grabado o de otro tipo, sin el permiso previo del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo y
el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático.
Producción editorial: Elsa Barreda, Diseño: sonideas
Se sugiere citar como:
PNUD-INECC. 2017. Estimación de rendimientos potenciales con escenarios de cambio climático para diversos cultivos
agrícolas en México. Resumen Ejecutivo. Autor y responsable técnico: Antonio R. Arce Romero. Seguimiento
técnico por INECC: Elda N. Navarro Salas. Elaborado en el marco del proyecto #86487 “Plataforma de
Colaboración sobre Cambio Climático y Crecimiento Verde entre Canadá y México”, Coordinador: Alejandro
Monterroso Rivas. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo / Instituto Nacional de Ecología y Cambio
Climático. Ciudad de México. 8p.
Esta publicación fue desarrollada en el marco del proyecto #86487 “Plataforma de Colaboración sobre Cambio Climático y
Crecimiento Verde entre Canadá y México”. El análisis y las conclusiones aquí expresadas no reflejan necesariamente las opiniones
del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, de su Junta Ejecutiva, de sus Estados Miembros, o del Instituto Nacional de
Ecología y Cambio Climático.
AGRADECIMIENTO: Al Gobierno de Canadá a través de Environment Canada por el apoyo financiero recibido para el desarrollo
de la Plataforma de Colaboración sobre Cambio Climático y Crecimiento Verde entre Canadá y México, durante 2014-2017. Así
mismo, al Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático por el apoyo prestado para el buen desarrollo de la Plataforma.

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Resumen Ejecutivo
El objetivo de la presente consultoría fue “Elaborar y aplicar una metodología para estimar
rendimientos futuros al considerar escenarios de cambio climático en algunos cultivos agrícolas
de México (maíz, frijol, trigo y soya), mediante la aplicación de software reciente y especializado,
así como la compilación de bases de datos para estimar el impacto del cambio climático en el
rendimiento de dichos cultivos”.
La metodología general consistió en la aplicación de un modelo biofísico de cultivo con
escenarios de cambio climático. Los pasos seguidos se resumen a continuación.
1. Se compilaron estudios nacionales e internacionales sobre impactos del cambio climático
en los rendimientos de maíz, frijol, trigo, soya (se adicionaron sorgo y cebada). Por otro
lado, se seleccionaron 13 estudios de caso repartidos en al menos 11 estados de la
República, ubicados preferentemente en municipios con algún grado de vulnerabilidad
al cambio climático; además, se consideró que fueran cultivos de temporal y que contaran
con información climática confiable. A la par se realizó una búsqueda y análisis de los
principales modelos biofísicos utilizados en la actualidad con aplicaciones climáticas y se
decidió utilizar Aquacrop de la FAO por su enfoque hídrico, la facilidad de calibración,
su aplicabilidad en México y por ser software libre.
2. Se compilaron bases de datos climáticas de temperatura y precipitación de los 13 estudios
de caso a partir de estaciones del Servicio Meteorológico Nacional. Para cada estación se
ejecutaron dos controles de calidad climática (con programa RClimDex) y un análisis de
homogeneización de temperatura (con programa RHTestv4). Asimismo, se recopilaron
8 variables edáficas a partir de datos vectoriales del INEGI. Para cada cultivo se
investigaron 15 variables fenológicas como la fecha de siembra, la duración del periodo
vegetativo, el índice de cosecha, entre otros, a partir de fuentes bibliográficas. Para
calibrar el modelo base o histórico se utilizaron los rendimientos reportados por el SIAP
del 2000 al 2010.
3. Una vez que los modelos base fueron calibrados, se procedió a incorporar los escenarios
de cambio climático. Se consideraron cinco modelos (CNRM, GFDL, HADGEM, MPI
y el Ensamble REA), dos Rutas de Concentración Representativa RCP (4.5 y 8.5 W*m -
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) y tres horizontes de tiempo (2015-2039, 2045-2069 y 2075-2099), resultando un total
de 28 escenarios. Los resultados fueron analizados en términos del rendimiento final, la
biomasa potencial, la productividad del agua y la variación de la precipitación durante el
periodo vegetativo. Para algunos casos aplicables, se incorporaron estimaciones de la
erosión hídrica afectando la profundidad y fertilidad de los suelos. A iniciativa de la
consultoría se propuso una serie de medidas de adaptación basadas en lineamientos de
factibilidad, economías y sinergias. Las medidas probadas fueron: M1 Fecha: Cambio de
fecha de siembra; M2 Acolchado: Aplicación de acolchados orgánicos; M3 Fenología:
Cambio en características fenológicas del cultivo; M4 Sin limitante hídrica: Aplicación de
láminas de agua adicionales al temporal.
Los modelos de cultivo base tuvieron un buen ajuste (difirieron en no más del 15% entre lo
observado y modelado para la mayoría de los estudios de caso). Respecto a cambio climático, se

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espera que la precipitación disminuya para la mayoría de las estaciones meteorológicas
estudiadas, sumado a un cambio en la distribución intra anual de la misma. Se corroboró que la
productividad del agua disminuye para la mayoría de los cultivos estudiados, por lo que los
requerimientos hídricos serían mayores desde un horizonte de tiempo cercano. Dentro del
desarrollo fenológico de los cultivos, el estrés hídrico fue el que mayor contribuyó a la pérdida
de biomasa, especialmente en la fase de crecimiento inicial de las plantas. Algunos estudios de
caso presentan condiciones de bajos rendimientos desde el escenario base, por lo que bajo
condiciones de cambio climático se esperarían los impactos aún mayores. Los sitios de climas
fríos podrían alcanzar una mayor biomasa beneficiándose de un aumento de la estación de
crecimiento por temperatura, aunque la disponibilidad hídrica limitaría su aprovechamiento. Un
aumento en la concentración de dióxido de carbono podría conllevar a una mayor productividad,
aunque la demanda hídrica se incrementaría para poder aprovecharla.
De los siete cultivos modelados se encontró una pérdida del rendimiento en la mayoría de los
estudios de caso, especialmente en los cereales básicos como maíz, frijol y trigo. El sorgo y la
cebada presentan casos donde el rendimiento aumenta o disminuye, aunque su tendencia
negativa se acentúa con los horizontes de tiempo; y sólo la soya proyectó ganancias en las zonas
de alta precipitación. Los modelos que proyectaron impactos más negativos fueron
frecuentemente el GFDL y el HADGEM, los de impactos medios fueron el MPI y el Ensamble
REA, mientras que el CNRM arrojó los impactos más positivos.
Las medidas de adaptación proyectaron resultados diferenciados entre cultivos y casos de
estudio. Para las zonas secas del norte del país el aporte de agua adicional al temporal arrojó
mejores resultados, especialmente para frijol en Villa de Cos, Zac., maíz en Cuencamé, Dgo. y
trigo en Navojoa, Son.; no obstante, diversos estudios muestran déficit en la disponibilidad
hídrica y sobre explotación de acuíferos en dicha zona. La segunda y tercera medida con mejores
resultados fueron el cambio de fecha de siembra y el cambio en las características fenológicas de
las variedades.
En las zonas templadas la aplicación de acolchados orgánicos y el cambio en características
fenológicas proyectaron mejores resultados, particularmente para maíz en Atotonilco, Jal.,
cebada en Texcoco, Estado de México y trigo en Ocampo, Gto. Los acolchados benefician tanto
la fertilidad de los suelos como la retención de humedad, potenciando el aumento de la
temperatura.
En zonas cálidas con altas precipitaciones la principal limitante es la fertilidad de los suelos. L
aplicación de acolchados orgánicos tuvo buenos resultados para maíz en Juchitán, Oax., frijol en
Atoyac, Gro. y sorgo en Ixtepec, Oax.
El cambio de fecha de siembra resultó ser una medida que permitió recuperar entre 5% y 20%
el rendimiento impactado con cambio climático. Puesto que se trata de una medida sencilla, no
requiere de grandes inversiones y podría asociarse sinérgicamente con otras medidas.
En las siguientes páginas muestran las gráficas comparativas porcentuales entre el rendimiento
base o histórico y las respectivas estimaciones con cambio climático para cultivos básicos (Figura
1), otros cultivos (Figura 2) y medidas de adaptación (Figura 3).

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Figura 1. Cambio en el rendimiento con escenarios de cambio climático para cultivos básicos.

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Figura 2. Cambio en el rendimiento con escenarios de cambio climático para otros cultivos.

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Figura 3 Medidas de adaptación 1
1 Unidad de medida: porcentaje respecto a escenario base. CC: Rendimientos con escenarios de cambio climático; CC+Suelos:
Rendimientos con escenarios de cambio climático y erosión del suelo; M1 Fecha: Cambio de fecha de siembra; M2 Acolchado:
Aplicación de acolchados orgánicos; M3 Fenología: Cambio en características fenológicas del cultivo; M4 Sin limitante hídrica:
Aplicación de láminas de agua adicionales al temporal.

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Figura 3. Medidas de adaptación (continuación)

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