Numerical Weather Prediction Division Proyectos Regionales Hidroclimáticos como herramientas prácticas de desarrollo de políticas de cambio climático E.

Numerical Weather Prediction Division

Proyectos Regionales Hidroclimáticos como herramientas prácticas de desarrollo de políticas de cambio climático

E. Hugo BerberyUniversidad de MarylandUniversidad de Maryland

Elvira GentileUniversidad de Buenos AiresUniversidad de Buenos Aires

Numerical Weather Prediction Division

Que son losProyectos Regionales Hidroclimaticos?

Proyectos que por su calidad cientifica tienen el reconocimiento del Panel Global Energy and Water Cycle Experiment (GEWEX)

(World Climate Research Programme)

SCIENTIFIC CRITERIA

• Determine climate system variability and critical feedbacks. • Demonstrate improvements in predictions of water-related climate parameters. • Demonstrate the applicability of techniques and models for other regions. • Assess the human impact on hydroclimate variations, including vulnerability to climate change

Numerical Weather Prediction Division

La Plata Basin (LPB)La Plata Basin (LPB)Regional Hydroclimate ProjectRegional Hydroclimate Project

E. Hugo Berbery, co-chairE. Hugo Berbery, co-chair

http://www.eol.ucar.edu/projects/lpb

Numerical Weather Prediction Division

Preguntas principales en LPB

Que factores climatologicos e hidrologicos determinan la frequencia y extension geografica de inundaciones y sequias?

Cuan predecible es el tiempo y la variabilidad del clima y cuan predecibles son sus impactos en el sistema hidrologico, en la agricultura y en la sociedad?

Cuales son los impactos del cambio climatico en el clima regional, hidrologia y agricultura de la cuenca? En que medida podemos predecir esos impactos?

LPB Projects

CLARIS - LPBA Europe-South America Network

for Climate Change Assessment and Impact Studies

IAI Ecosystems, Biodiversity,

Land Use and Land Cover, and Water Resources

CIC-GEFFramework Program for the

sustainable management of the La Plata Basin water resources, in relation to climate variability

and change

Multiple Regional Projects-Mesonet, Flux Towers in San Luis, AR

-Flux Tower in Cruz Alta, BR;-Several other projects (including regional

collaborations)

NASARemote Sensing/Data assimilation -

Capacity Building

Red de cooperación de investigación: El impacto de

cambios de uso de suelo en el hidroclima de la Cuenca del

PlataINPE USP

9/3

11/7

Red entre Europa y Sud América para la evaluación del cambio climático y los estudios de impactos en la Cuenca del Plata

Red de cooperación de investigación (CRN-2094): El impacto de cambios de uso de suelo en el

hidroclima de la Cuenca del PlataInvestigador Principal

E. Hugo Berbery (UMD)

Figuras cortesia de J. Paruelo, E. Jobbagy

Motivación

Normalized Difference Vegetation Index NDVI 1981-2000 trends(surrogate for primary production)

shifting crop systems(X Climate?)NDVI increase forest to agriculture

NDVI decrease

grassland to tree plantationNDVI increase

Red: decrease of NDVIBlue: increase of NDVI

Land use changes using remotely sensed biophysical variables

Cooperative Research network 2094: The Impact of Land Cover and Land Use Changes on

the Hydroclimate of the La Plata Basin

1. Assess the impact of LCLU changes on the hydroclimate of the La Plata Basin, and the physical mechanisms by which the impacts take effect.

2. Investigate the role of LCLU changes in the intensity and length of extreme events (floods and droughts).

3. Assess uncertainty, vulnerability and adaptation. Agricultural production and climate change in semiarid Argentina

4. Assess the impacts of land cover changes on soil moisture and deep runoff and ultimately river discharge

5. CAPACITY BUILDING.

OBJECTIVES

Regional models can be coupled withHydrologic models to describe the hydroclimate system in an integrated manner

Cooperative Research network 2094: The Impact of Land Cover and Land Use Changes on

the Hydroclimate of the La Plata Basin

El equipo:

Meteorólogos,Hidrólogos,Agrónomos,Ecologistas,Socióloga

Numerical Weather Prediction Division

THE INTERNATIONAL SUMMER SCHOOL ON LAND COVER CHANGE AND HYDROCLIMATE

OF THE LA PLATA BASIN

Itaipú Technological Park (PTI)Foz do Iguaçu, Paraná State, Brazil

2-13 November 2009

Numerical Weather Prediction Division

1. The hydroclimate of the La Plata basin.

2. Remote sensing and satellite products.

3. Data assimilation systems.

4. Land data assimilation systems.

5. Land-atmosphere feedbacks.

6. Ecosystems, land cover/land use changes

7. Vegetation and the water cycle.

8. Atmospheric modeling.

9. Hydrological modeling and water resources.

Objectives of the summer school:

To present the physical basis of the hydroclimate of the La Plata Basin in

South America following an interdisciplinary approach

To examine current research methods being employed for LCLUC studies, link to related activities at operational centers, and train the

students in practical tools (software and data)

Meta fundamental del Proyecto CLARIS LPB:

Predecir los impactos regionales del cambio climático en la Cuenca del Plata

y diseñar estrategias de adaptación para:

SAMSSACZ

ITZC

Uso del sueloSistemas agrícolasDesarrollo rural

Energía hidroeléctricaTransporte fluvialRecursos Hídricos

Sistemas ecológicos en humedales

CLARIS-LPBCambio Climático y Agricultura

• Mejorar la descripción y la comprensión de la variabilidad climática de largo plazo (10 años o más) para luego realizar proyecciones climáticas (2010-2040).

• Mejorar la capacidad de proyección del cambio climático y sus impactos en la región para los períodos 2010-2040 (estrategias de adaptación) y 2070-2100 (tendencias).

• Diseñar estrategias de adaptación a los escenarios regionales de cambio climático gracias a una sólida colaboración con los actores (públicos y/o privados) de la sociedad afectados por estos cambios.

• Difusión de esas estrategias de adaptación específicamente para las partes interesadas (stakeholders).

• Fortalecer la cooperación entre comunidades multidisciplinarias de Europa y Sudamérica

Objetivos Principales de CLARIS LPB(Resultados esperados)

The CLARIS LPB Project aims at predicting the regional climate change impacts on La Plata Basin (LPB) in South America, and at designing adaptation strategies for land-use, agriculture, rural development, hydropower production, river transportation, water resources and ecological systems in wetlands.

A EUROPE-SOUTH AMERICA NETWORK FOR CLIMATE ASSESSMENT AND IMPACT STUDIES IN LA PLATA BASIN

The CLARIS LPB Project has been divided in 4 inter-related and fully complementary Subprojects:

SUBPROJECT 1Management, dissemination and coordination activities

WP1Project management WP2 Project dissemination and coordination activities

SUBPROJECT 2Past and future hydroclimate

WP3Improving our description of recent past climate variability in La Plata Basin WP4 Hydroclimate past and future low-frequency variability, trends and shifts WP5 Regional Climate Change assessments for La Plata Basin

WP6 Processes and future evolution of extreme climate events in La Plata Basin

SUBPROJECT 3Project interface

WP7An interface for improving prediction capability of climate change societal impacts

SUBPROJECT 4Socio-economic scenarios and adaptation/prevention strategies

WP8Land use change, agriculture and socio-economic implications

WP9Water resources in La Plata Basin in the context of climate change

General CoordinatorJean-Philippe Boulanger

MUCHAS GRACIAS

De los escenarios globales (IPCC) al impacto local

1. Modelos climáticosProyecciones Siglo XXI

gran escala

2. Regionalización-Modelos dinámicos

- Modelos estadísticos 3. Modelos de cultivosEstiman-predicen rendimiento

Decisiones agrícolas- Fecha siembra,- Fertilizante ...

Results (mean fields)Mean Temperature

DJF (1990-2002)Mean Precipitation Mm/month

DJF (1990-2002)

Monthly Precipitation

• El incremento de la temperatura del aire implica una variabilidad de los rendimientos de los cultivos debida principalmente a una menor duración del ciclo de crecimiento.

• El aumento de las precipitaciones requerirá un manejo muy cuidadoso de las prácticas de fertilización, para minimizar el riesgo de percolación y contaminación.

• La adaptación de los cultivos permitirá mitigar los impactos del cambio climático, e ir mejorando los sistemas de cultivos actuales

Vulnerabilidad y adaptación

Los patrones de lluvia estimados, el éxito de estrategias simples de adaptación y el desconocimiento de los probables avances tecnológicos hacia fin de siglo, parecen indicar que la prioridad de los estudios en el corto-mediano plazo deberían focalizarse en

(1)la mejora de los recursos genéticos actualmente disponibles

(2)en el uso de herramientas (basado en modelización) que permitan soluciones a los productores para un mejor manejo de la interacción genotipo-ambiente.

Vulnerabilidad y adaptación

Actores socialesEsperan Pronósticos Clim.

2020-2040Modelado Clim.

BrindanEscenarios Clim..Siglo XXI

¿Por qué?

Qué brindan los escenarios climáticos?Escenarios de cambios en el clima debido a actividades antropogénicas

Numerosas fuentes de incertidumbre:• En la variabilidad decadal a inter-

decadal natural hasta que podamos demostrar la predictabilidad del sistema natural en grandes escalas de tiempo

• En los escenarios de emisión• En la respuesta de los modelos

globales a los escenarios de emisión• Incertidumbre en la respuesta de los

modelos regionales a los forzantes de borde de los modelos globales

Los escenarios climaticos no son prediccionesLos escenarios climaticos no son predicciones

Los actores esperan de la investigación climática conocimiento sobre impactos en la sociedad para tomar decisiones y adelantarse a dichos impactos.

La respuesta requiere 3 condiciones:•Definir los sectores vulnerables al clima•Crear grupos interdisciplinarios (ciencias sociales y del clima) y trans-sectoriales (actores e investigadores) para estudiar interacción sociedad-naturaleza y diseñar nuevas políticas•Tener acceso a bases de datos del pasado reciente con la mejor reconstrucción del clima posible y bases de datos sectoriales

• Identificar relaciones causales entre cambio climático y respuestas sociales en: uso del suelo, agricultura, bioenergía, deforestación

• Identificar fuentes de datos y construir escenarios futuros de cambio climático y luego de opciones de uso del suelo, identificando las implicaciones sociales y económicas (con foco en el sector agrícola

• Desarrollar una herramienta de evaluación para apoyar la toma de decisiones en el uso del suelo incluyendo la participación de los agricultores

Objetivos de WP8 CLARIS LPB

– Mapear y cuantificar la vulnerabilidad de estos actores identificando las causas (no sólo vinculadas al clima) de tal vulnerabilidad (enfoque multidisciplinario)

– Diseñar estrategias (flexibles) para reducir la vulnerabilidad:• Sistemas de alerta• Planes de emergencia• Planificación urbana

– Preparar a la sociedad/sector a los extremos teniendo en cuenta algunos posibles cambios en la frecuencia de los mismos

Puente entre actores sociales e investigación climática

En síntesis, para afrontar los cambios climáticos futuros en el corto plazo es clave reducir la vulnerabilidad a los impactos climáticos del presente y adaptarse a las posibles tendencias en la variabilidad climática.

Casos de Estudio

• Presentación del Proyecto ante la Municipalidad de Junín con la presencia de productores e instituciones locales

• Firma de Acuerdo de Cooperación entre la Municipalidad y CLARIS LPB • Apoyo de la Municipalidad y de Instituciones locales para la realización del trabajo de

campo

Argentina

• Presentación de CLARIS LPB ante la Asamblea Legislativa del Estado de Santa Catarina• Firma de la “Carta de Florianópolis”

1. Agenda política2. Agenda de Ciencia y Tecnología3. Educación para la sustentabilidad4. Foro de Cambio Climático

Brasil

Relación sistema-territorio: clave para desarrollar estrategias de adaptación específicas para escenarios futuros

• Las estrategias de adaptación deben basarse en primer lugar en un mapeo de la vulnerabilidad de los sistemas ecológicos y sociales y tener en cuenta los cambios en las tendencias a gran escala de los eventos extremos a los que el sistema es vulnerable utilizando información de los modelos (globales y regionales).

• Un equipo multi-disciplinario /trans-sectorial es crucial para construir estrategias de adaptación que puedan aplicar los políticos.

• El clima no es más el “centro”, sino una componente de igual importancia en un sistema complejo y multidimensional.

Algunas Conclusiones

¿El clima: una información valiosa?

Capacidadde predicción

climática

Vulnerabilidadde los actoresfrente al clima

Capacidad de decisiónde los actores

BeneficioInformación

Climática

Evaluar la relación entre:

Sistema de uso de suelo

Clima

Ciclo Hidrológico

LPB

para proponer estrategias de adaptación

Objetivos de WP8 CLARIS LPB

Vulnerabilidad Social

Dimensión Social

Dimensión Institucional

Dimensión Cultural

Dimensión Económica

DPSIR FrameworkDPSIR Framework(interactions between society and environment(interactions between society and environment