El análisis de regresión identifica principalmente las variables bioclimáticas relacionadas al cambio en el patrón de distribución temporal de las precipitaciones y el incremento general de la temperatura como determinante del descenso de la aptitud prevista.
La estacionalidad de las precipitaciones (BIO 15) junto con la temperatura media del trimestre mas frio (BIO 11) explican el 47 % de la disminución de la aptitud para el año 20202 según el 97 % de las observaciones en la muestra analizada.
Sin embargo en las áreas donde el café gana aptitud, los factores que favorecen este cambio son la Temperatura media del trimestre más húmedo (BIO 08) y la Temperatura media del trimestre más cálido.
Tabla 2: Contribución de diferentes variables bioclimáticas a los cambios de aptitud pronosticados en el Café en México, entre el presente y el año 2020, separando localizaciones con aptitud en aumento y en descenso.
Stepwise regression 2020 Variable Ajustado R2 R2 debido a variable % de variabilidad total Presente media Cambio para 2020
Localizaciones con disminución de aptitud (n=97.6 % de todas las observaciones )
BIO 15 – Estacionalidad de precipitaciones 0.0530 0.0530 32.3 76.0 1.1
BIO 11 – Temperatura media del cuarto más frío 0.0779 0.0249 15.2 19.8ºC 0.7ºC
BIO 03 – Isotermalidad (bio2/bio7)*100 0.1009 0.0230 14 70.6 -2.4
BIO 13 – Precipitación del mes más húmedo 0.1201 0.0192 11.7 361mm -3 mm
BIO 19 - Precipitación del cuarto más frío 0.1340 0.0139 8.5 170 mm 10 mm
24 Variable Ajustado R2 R2 debido a variable % de variabilidad total Presente
media Cambio para 2020
Localizaciones con incremento de aptitud (n=2.4 % de todas las observaciones)
BIO 08 – Temperatura media del cuarto más húmedo 0.1563 0.1563 29.1 22.6ºC 1.01ºC
BIO 10 – Temperatura media del cuarto más cálido 0.3628 0.2065 38.5 23.3ºC 1.05ºC
BIO 16 – Precipitación del cuarto más húmedo 0.4017 0.0443 8.3 982 mm -17 mm
BIO 04 - Estacionalidad de temperatura 0.4592 0.0521 9.7 1.41 0.14
BIO 17 - Precipitación del cuarto más frío 0.4805 0.0213 4.0 117 mm -9 mm
Otros - - 10.4
El análisis de regresión para los cambios de aptitud sobre puntos de muestreo observados para 2050 describe al rango de temperatura anual (BIO 5 –BIO 6) como el factor principal que determina los cambios de aptitud negativa. (Tabla 3).
Tabla 3: Contribución de diferentes variables bioclimáticas para predecir la variación en aptitud para café en México entre el presente y el 2050, separando localizaciones con aptitud en aumento y en descenso.
Stepwise regression 2050 Variable Ajustado R2 R2 debido a variable % de variabilidad total Presente media Cambio para 2050
Localizaciones con disminución de aptitud (n=97.6 % de todas las observaciones )
BIO 07 – Rango de temperatura anual (bio5-bio6) 0.0674 0.0674 40.1 18.07 1.015
BIO 02 – Rango de temperatura media diurna 0.1008 0.0228 13.6 12.85 0.224
BIO 10 – Temperatura media del cuarto más cálido 0.1159 0.0151 9 23.3ºC 2.4ºC
BIO 18 – Precipitación del cuarto más cálido 0.1287 0.0128 7.6 511 mm 6 mm
BIO 03 – Isotermalidad 0.0780 0.0106 6.3 70.6 -2.6
BIO 17 – Precipitación del cuarto más seco 0.1386 0.0099 5.9 117 mm -12 mm
BIO 01 – Temperatura media anual 0.1482 0.0096 5.7 21.8ºC 2.2ºC
25 Variable Ajustado R2 R2 debido a variable % de variabilidad total Presente
media Cambio para 2050
Localizaciones con incremento de aptitud (n=2.4 % de todas las observaciones)
BIO 10 – Temperatura media del cuarto más cálido 0.2938 0.1184 31.7 23.3ºC 2.4ºC
BIO 18 – Precipitación del cuarto más cálido 0.1754 0.0830 22.2 511mm 6 mm
BIO 19 – Precipitación del cuarto más frío 0.0924 0.0764 20.4 170 mm 3 mm
BIO 01 – Temperatura media anual 0.3738 0.0409 10.9 21.8ºC 2.1ºC
BIO 17 - Precipitación del cuarto más frío 0.3329 0.0391 10.5 117 mm -12 mm
Otros - - 4.3
8.a Identificación de estrategias de diversificación
En base a los cultivos que los agricultores siembran actualmente, se identificaron diez cultivos alternativos que podrían ser considerados en el planeamiento de estrategias de diversificación, los cuales serían propuestos para las regiones cafetaleras en las que se proyectan cambios drásticos de aptitud para el cultivo de café. De esta manera, conocemos que cultivos tienen preferencia o interés de parte de los agricultores, y hacemos el respectivo análisis para conocer cuál es el grado de vulnerabilidad de estos cultivos: - Ajo - Banano - Cacao - Calabaza - Caña - Cebolla - Chile - Frijol - Jitomate - Maíz - Naranja - Plátano
Debido a la deficiencia de información detallada de aptitud de cultivos alternativos a partir datos de campo levantados con GPS, a excepción del café, se calcularon utilizando un modelo mecanístico basado en la base de datos Ecocrop. Nosotros hemos mejorado el modelo utilizando el conocimiento existente de la distribución geográfica de los cultivos y
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se han calibrado los valores de entrada a escala regional. La aptitud para café proviene de trabajos anteriores del CIAT en la región y en Kenia, “Climate Change Adaptation and Mitigation in the Kenyan Coffee Sector” (Laderach et al., 2010), y se calcula usando el mismo enfoque de MaxEnt.
8.b Aptitud de cultivos potenciales de diversificación
El café Robusta tiene sus áreas de aptitud en altitudes menores y por eso no es considerado un cultivo de diversificación. Por lo tanto solo analizamos café Arábica.
Aptitud de Ajo
Figura 15: Cambio de aptitud para Ajo.
Es una planta que puede producirse en lugares que sean calientes en el día y fríos por la noche. Pues necesita de este cambio térmico para que le permita al bulbo su formación. En general requieren de climas con temperaturas inferiores de 17 °C, suelos con buen drenaje y con humedad por lo que se recomienda riego permanente hasta el período antes de la cosecha. Debido a que requiere un manejo agronómico intenso y que se acostumbra sembrar en zonas de altura no se prevé una disminución significativa de aptitud con el cambio climático.
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Aptitud de Banano
Figura 16: Cambio de aptitud para Banano.
El Banano es un cultivo que también se puede combinar con el café, como cultivo asociado. Al tener estratos de altura diferente no compiten entre sí y beneficia al café con su sombra. La producción de banano permite tener un ingreso extra al productor y/o constituye un alimento alternativo para consumo familiar. La aptitud de Banano para el futuro no se ve afectada por el incremento de la temperatura pero si por el descenso de las precipitaciones y su distribución irregular que puede conllevar a períodos de estrés hídrico prolongados.
Aptitud de Cacao
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El cacao es un cultivo que resiste bien las altas temperaturas pero requiere de suficiente agua para tener buenos rendimientos, tiene buena demanda y actualmente su mercado y los precios vienen aumentando, constituyendo una opción para diversificar las fincas cafetaleras debido a que es un cultivo agroforestal muy similar en el manejo agronómico al café, de tal modo que el productor de café está familiarizado con su manejo. En las regiones donde el café pierde drásticamente su aptitud, el cacao representa una opción como cultivo sustituto, como Oaxaca; sin embargo hay áreas que pierden aptitud tanto para café como para cacao como en Chiapas y Veracruz.
Aptitud de Calabaza
Figura 18: Cambio de aptitud para Calabaza.
La Calabaza es un cultivo que pierde su aptitud en zonas bajas pero gana en zonas intermedias. Principalmente en áreas que el Frijol y el Maíz pierden aptitud. Una ventaja de la calabaza es que se puede sembrar en asocio con Maíz y Frijol en el sistema milpa permitiendo diversificar los productos y los ingresos de los productores.
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Aptitud de Caña
Figura 19: Cambio de aptitud para Caña
La caña es un cultivo de zonas tropicales o subtropicales del mundo. Requiere agua y suelos adecuados para crecer bien. Es una planta que asimila muy bien la radiación solar, teniendo una eficiencia cercana a 2% de conversión de la energía incidente en biomasa. Con las predicciones de cambio climático la aptitud puede verse disminuida por el déficit hídrico que se puede ser prolongado.
Aptitud de Cebolla
Figura 20: Cambio de aptitud para Cebolla
La cebolla es una planta bianual que produce bulbo. El bulbo esta formado por hojas modificadas llamadas “catafilas”, cuyo tamaño, diámetro y desarrollo dependen del fotoperíodo (duración de la luz del día). En regiones tropicales ubicadas en latitudes menores de 30 grados, se usan principalmente variedades de fotoperíodo corto. Es un
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cultivo muy extendido por todo el mundo, pues hay gran número de cultivares con distinta adaptación a las diferencias de climatología que influyen en su producción. Algunas variedades pierden muy poca aptitud con el cambio climático, sin embargo estas no son adecuadas para soportar largos períodos de almacenamiento, lo cual influye en la estacionalidad de la producción.
Aptitud de Chile
Figura 21: Cambio de aptitud para Chile
El chile es un cultivo que resiste bien las altas temperaturas pero requiere de suficiente agua para tener buenos rendimientos, tiene buena demanda, constituyendo una opción para diversificar en pequeña escala.
Aptitud de Frijol
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El cultivo de frijol es bastante sensible a altas temperaturas, sequías e inundaciones por lo que las áreas aptas disminuyen para el año 2050 en las zonas bajas e intermedias. Los precios y la demanda de este producto son buenos y van en aumento. La pérdida de aptitud para frijol en México se debe a dos razones, en las partes bajas por el aumento de las temperaturas, en las zonas intermedias la pérdida se debe a la disminución de precipitaciones.
Aptitud de Jitomate
Figura 23: Cambio de aptitud para Jitomate
Los requerimientos climáticos del cultivo de Jitomate son muy similares a otras hortalizas poco sensibles a los cambios de temperatura, pero requieren de precipitaciones regularmente distribuidas, su mercado es más amplio y los precios lo hacen muy rentable. La disminución de las precipitaciones y cambios de estacionalidad de ésta son los factores que más afectan su aptitud para el año 2050.
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Aptitud de Maíz
Figura 24: Cambio de aptitud para Maíz
El Maíz es un alimento básico para la población, aunque es resistente al aumento de la temperatura, es sensible al estrés hídrico, la producción para el 2050 es afectada por la reducción de las precipitaciones, principalmente en la región sur de México. Por esa razón las zonas donde se afectará son las zonas más secas y en el período entre Mayo y Agosto, que como se muestra en la gráfica 1 se reducen la precipitación en estos meses.
Aptitud de Naranja
Figura 25: Cambio de aptitud para Naranja
La Naranja es muy utilizada en los sistemas de sombra de cafetales, sin embargo su producto es vendido a precios bajos, la industrialización para la producción de jugos es recomendable para aumentar la rentabilidad del cultivo de Naranja. En general las zonas donde pierde aptitud el café, también pierde la Naranja, sin embargo como cultivos
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asociados bajo sistemas agroforestales permite la sinergia, mejorando las condiciones para el café.
Aptitud de Plátano
Figura 26: Cambio de aptitud para Plátano
El Plátano tiene requerimientos climáticos similares al banano, su aptitud no cambia significativamente y en algunas regiones gana aptitud para el 2050, puede combinarse como sombra en cafetales. Por lo general tienen mejores precios que el banano pero hace falta establecer nuevos mercados para propiciar el aumento en su demanda, una opción es la implementación de la agroindustria que permita la producción de chips o frituras que los hace muy rentable y de buena demanda.
En las zonas donde el café pierde mucho de su adaptabilidad, el cultivo de Calabazas (Figura 18) aumentan su aptitud como cultivos anuales, el Maíz (Figura 24), el Frijol (Figura 22) y el Jitomate (Figura 23) no cambian su aptitud, sin embargo el cultivo anual más afectado por el cambio climático es la Caña (Figura 19). El Cacao (Figura 17) es un cultivo perenne que disminuye su aptitud en las áreas donde el café pierde mucho de aptitud. Los Frutales (Banano, Plátano y Naranja) pueden combinarse con café como cultivos de sombra y en zonas donde café pierde poca aptitud, estos frutales son una alternativa de diversificación, mejorando su manejo agronómico.
Tabla 4: Comparación de cambio de aptitud de café y cultivos anuales y perennes de diversificación en fincas cafetaleras de México para 2020
34 2020 café Jitomate Pierde mucho 15 - 3 97 - - - 1 99 - - - - 100 - - 52 34 14 - - Pierde 28 - 1 99 - - - - 100 - - - - 95 5 - 14 43 39 4 - No cambia 56.5 - - 99 1 - - - 100 - - - - 92 8 - - 12 80 8 - Buena 0.5 - - 14 86 - - - 14 86 - - - - 100 - - - - 100 - Muy buena -- - - - - 2020 café Pierde mucho 15 - 71 29 - - - 71 29 - - - 2 82 16 - - - 100 - - Pierde 28 - 19 81 - - - 19 81 - - - - 27 40 33 - - 100 - - No cambia 56.5 - 5 95 - - - 6 94 - - - - 45 15 40 - - 100 - - Buena 0.5 - - 100 - - - - 100 - - - - 100 - - - - 57 43 - Muy buena -- - - - - Ajo Caña Calabaza Cambio de aptitud Frijol Maiz Cambio de aptitud Cebolla Chile 2020 café Pierde mucho 15 - 1 70 29 - - 23 77 - - 43 15 40 2 - 4 42 38 15 1 Pierde 28 - - 76 22 2 1 28 68 3 - 32 18 32 18 - 3 3 45 31 18 No cambia 56.5 - - 98 2 - 1 4 91 4 - 3 8 45 44 - - - 44 32 24 Buena 0.5 - - 100 - - - - 29 71 - - - 86 14 - - - 100 - - Muy buena -- - - - -
Platano Banano Cacao Naranja
Cambio de aptitud
La tabla 4 compara el cambio de aptitud de fincas cafetaleras y su potencial para diversificación con cultivos anuales y perennes. Para el año 2020, algunas de las fincas cafetaleras pierden mucha aptitud (un 15 %), pero también pierden mucha aptitud la Caña (52%). Otros cultivos anuales como el Frijol (97%), el Maíz (99%) y el Jitomate (100%) no cambia aptitud, La Cebolla y el Chile pierde aptitud (71%), la Calabaza y el Ajo no pierden aptitud. En el caso de los cultivos perennes, se observa normalmente que en fincas en que el café pierde también pierde el Cacao y la Naranja. Los cultivos perennes más prometedores son el Plátano y el Banano.
En un 28% de las fincas se pierde poca aptitud y los cultivos anuales más prometedores en estas condiciones son el Maíz, el Frijol y el Jitomate, también ganan aptitud la Calabaza (77%) y el Ajo no cambia su aptitud. Por parte de los cultivos perennes sigue ganando aptitud el Plátano y la Naranja.
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Tabla 5: Comparación de cambio de aptitud de café y cultivos anuales y perennes de diversificación en fincas cafetaleras de México para 2050
2050 café Pierde mucho 37 2 11 87 - - - 6 94 - - - - 100 - - 86 5 9 - - Pierde 22 3 2 95 - - - 4 96 - - - - 96 4 - 44 27 26 3 - No cambia 40 - - 99 1 - - - 99 1 - - - 85 11 4 3 19 66 6 6 Buena 0.5 - - 12 13 75 - - 12 75 13 - - - - 100 - - - 13 87 Muy buena 0.5 - - - - 100 - - - 100 - - - 100 - - - - 100 2050 café Pierde mucho 37 49 38 13 - - 49 37 14 - - - 2 35 24 39 - - 100 - - Pierde 22 8 35 57 - - 10 26 64 - - - - 16 5 79 - - 100 - - No cambia 40 1 8 91 - - 1 6 93 - - - - 32 16 52 - - 100 - - Buena 0.5 - - 100 - - - - 100 - - - - 100 - - - - 75 25 - Muy buena 0.5 - - 100 - - - - 100 - - - - 100 - - - 100 - Ajo Jitomate Cambio de aptitud Caña Calabaza Frijol Maiz Cambio de aptitud Cebolla Chile 2050 café Pierde mucho 37 4 5 51 8 32 24 7 69 - - 60 8 31 - 1 33 18 20 21 8 Pierde 22 1 1 64 20 14 17 6 74 3 - 37 18 19 12 14 6 2 11 19 62 No cambia 40 - - 96 4 - 1 2 91 6 - 2 9 20 20 49 - - 23 15 62 Buena 0.5 - - 100 - - - - 75 25 - - - 87 - 13 - - 100 - - Muy buena 0.5 - - 100 - - - 100 - - - 100 - - - - 100 - -
Platano Banano Cacao Naranja
Cambio de aptitud
La tabla 5 compara el cambio de aptitud de fincas cafetaleras y su potencial para diversificación con cultivos anuales y perennes (frutales). Para el año 2050, las fincas cafetaleras que pierden mucha aptitud para el cultivo de Café (37%), aumentan su aptitud para Plátano (32%). En las fincas donde el café pierde poca aptitud (22%), aumenta la aptitud para la Naranja (62%) y el Plátano (14%); el Banano no cambia sus aptitud (74%). La Naranja es el cultivo más promisorio para diversificar o sustituir en las fincas que pierden mucho de la aptitud para café. Dentro de los cultivos anuales el Maíz, Frijol y Jitomate no cambia significativamente su aptitud. La Calabaza mejora ligeramente su aptitud (24 y 39%), los cultivos anuales que más pierden para el año 2050 son La Cebolla, el Chile y la Caña con un 49 y 86%.
Los frutales y otros cultivos perennes pueden ser considerados como cultivos de diversificación para sustituir el cultivo de café en las zonas que dejaran de ser aptas. Los cultivos perennes como cacao, frutales, especies medicinales, maderables y energéticas presentan beneficios como el mantenimiento de la biodiversidad, producción de agua o recarga de acuíferos, control de erosión, secuestro de carbono, belleza escénica, entre otros servicios ambientales.
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9. Conclusiones
1) En México, la precipitación anual y mensual disminuirán y las temperaturas anuales y mensuales, mínima, media y máxima aumentarán para el año 2020 y continuarán aumentando progresivamente para el 2050.
2) La distribución de aptitud dentro de las áreas cafetaleras actuales en México en general decrecerá seriamente para el año 2050.
3) La zona óptima para producción de café se encuentra actualmente entre 600 y 1700 metros sobre el nivel del mar (msnm) y, para el año 2050, se cambiará el rango, a una altitud entre 1200 y 1700 msnm.
4) Comparando las condiciones actuales y las proyectadas al 2050, para el 2050 las áreas con altitudes entre 600 y 1200 msnm perderán mayor aptitud y las áreas por encima de 1300 msnm no cambian su aptitud.
5) En una comparación del potencial de diversificación con cultivos alternativos identificados, presentan que donde el café pierde mucha aptitud en 2050, también pierde aptitud La Cebolla, el Chile y La Caña. Solo la Calabaza gana aptitud dentro de los cultivos anuales, el Maíz, Frijol y Jitomate mantienen su aptitud. La Naranja y el Plátano ganan aptitud dentro de los frutales pero el Cacao pierde. En las fincas en que el café pierde poca aptitud, el cultivo anual que gana aptitud es la Calabaza y el Maíz no cambia su aptitud. Para los frutales, la Naranja y el Plátano ganan aptitud.
9.a. Conclusions
• In México, the yearly and monthly rainfall will decrease and the yearly and monthly minimum and maximum temperatures will increase by 2020 and will progressively increase by 2050.
• The implications are that the area of suitability for coffee production within the current coffee-growing areas will decrease quite seriously by 2050 in México • The optimum coffee-producing zone is currently at an altitude between 600 and
1700 m.a.s.l. and will increase to an altitude between 1200 and 1700 m.a.s.l. by 2050.
• Compared with today, by 2050 areas at altitudes between 600 and 1200 m.a.s.l. will suffer the highest decrease in suitability and areas above 1300 m.a.s.l. will show no change in suitability.
• A comparison of the other crops small-holder coffee farmers are growing shows that where coffee loses a lot of suitability, also Cocoa lose suitability, while calabash, and plantain gain suitability and Maize, Beans and Tomatoes maintains its suitability.
37
•
10.
Referencias
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Hijmans, R.J., S.E. Cameron, J.L. Parra, P.G. Jones, and A. Jarvis. 2005a. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology 25:1965.
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