Un nuevo estudio realizado por científicos climáticos del MIT, economistas, y los expertos en agricultura encuentran que ciertos puntos críticos en el país experimentarán severas reducciones en el rendimiento de los cultivos para 2050, debido al impacto del cambio climático en el riego.

La región más afectada, según los investigadores, será el suroeste. Ya es una parte del país con estrés hídrico, Se prevé que esta región experimente una reducción de las precipitaciones a mediados de siglo. Menos lluvia en el área significará una reducción de la escorrentía en las cuencas de agua que alimentan los campos irrigados.

Producción de algodón, el principal cultivo de regadío en el suroeste y en el sur de Arizona en particular, caerá a menos del 10 por ciento del rendimiento del cultivo en condiciones óptimas de riego, los proyectos de estudio. Similar, maíz cultivado en Utah, ahora solo rinde el 40 por ciento del rendimiento óptimo esperado, disminuirá al 10 por ciento con un mayor déficit de agua impulsado por el clima.

En el noroeste, La escasez de agua en la región de la Gran Cuenca conducirá a grandes reducciones en el forraje de regadío, como el heno, pastos y otros cultivos destinados a la alimentación del ganado. A diferencia de, los investigadores predicen una disminución del estrés hídrico para el riego en las llanuras del sur, lo que conducirá a mayores rendimientos de sorgo y soja de regadío.

Si se realizan esfuerzos para reducir los gases de efecto invernadero y mitigar el cambio climático, los investigadores encuentran que se puede evitar la escasez de agua y las reducciones asociadas en algodón y forrajes.

"En el suroeste, la disponibilidad de agua para riego ya es una preocupación, "dice la primera autora Elodie Blanc, científico investigador del Programa Conjunto del MIT sobre la ciencia y la política del cambio global. "Si mitigamos, esto podría evitar un estrés adicional asociado con el cambio climático y una severa disminución de la escorrentía en el oeste de los Estados Unidos. Pero será aún peor en el futuro si no hacemos nada en absoluto ".

El estudio de Blanc aparece en la revista Earth's Future, y sus coautores son Erwan Monier, científico investigador principal del MIT; Justin Caron, profesor asistente en HEC Montreal; y Charles Fant, un ex postdoctorado del MIT.

"Un mundo más integrado"

Si bien muchos investigadores han investigado los efectos del cambio climático en el rendimiento de los cultivos, El estudio de Blanc es uno de los primeros en considerar cómo un clima cambiante puede moldear la disponibilidad y distribución de las cuencas de agua de las que dependen los cultivos de regadío.

"La mayoría de los estudios de modelos que analizan el impacto del cambio climático en el rendimiento de los cultivos y el destino de la agricultura no tienen en cuenta si cambiará el agua disponible para el riego, "Dice Monier.

Al predecir cómo afectará el clima a los rendimientos de los cultivos de regadío en el futuro, los investigadores también consideran factores como la población y el crecimiento económico, así como las demandas competitivas de agua de varios sectores socioeconómicos, que se prevé que cambien a medida que el clima se calienta.

"Tratamos de ser lo más representativos posible de la realidad, "Dice Blanc.

Para hacer esto, los investigadores utilizaron un modelo de 99 importantes cuencas hidrográficas del país, que combinaron con el Modelo de Sistema Global Integrado-Modelo de Atmósfera Comunitaria del MIT, un conjunto de modelos que simula la evolución de la economía, demográfico, comercio, y procesos tecnológicos. Los modelos también incluyen las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes que resultan de estos procesos, e incorporan toda esa información dentro de un modelo climático global que simula los procesos físicos y químicos en la atmósfera, así como en los sistemas oceánicos y de agua dulce.

"Estamos ante un mundo más integrado, y cómo todas estas interacciones impulsarán cambios en el riego, "Dice Monier.

Escasez "muy acentuada"

Los investigadores enfocaron sus simulaciones globales en los EE. UU. Y modelaron la evolución de las actividades económicas del país en diferentes regiones geográficas para determinar los requisitos de agua para cinco sectores principales:enfriamiento termoeléctrico; suministro público, como agua potable y otros servicios públicos; demanda industrial; minería; y riego.

Luego utilizaron un modelo de cultivo para simular los requisitos diarios de agua para varios cultivos, impulsado por las proyecciones modeladas de los investigadores de precipitación y temperatura, y comparó estos requisitos con la cantidad de agua que se prevé estará disponible para riego en una cuenca en particular hasta el año 2050.

"El hallazgo más importante es que realmente marca la diferencia en regiones específicas, si tiene en cuenta cómo cambiará la disponibilidad de riego en el futuro y cómo afectará eso a los rendimientos, "Dice Monier.

Para 2050, el equipo proyecta que, en un escenario de negocios como de costumbre, en el que no se toman medidas para reducir los gases de efecto invernadero, Varias cuencas de agua en los EE. UU. comenzarán a experimentar escasez de agua. Varias cuencas, particularmente en el suroeste, verá la escasez de agua existente "gravemente acentuada, "según el estudio.

Los investigadores señalan que las cuencas que serán las más afectadas generalmente no abastecen las áreas más grandes de tierras de cultivo irrigadas. Por ejemplo, aunque el cambio climático reducirá significativamente la producción de algodón en el suroeste, la mayor parte de la producción algodonera del país no se produce en esta región.

"Puede que no importe demasiado para la producción agrícola total de EE. UU., pero si eres un agricultor en esa región en particular que se verá afectada, eso te importa, ", Dice Monier." Lo que queremos hacer es proporcionar información útil que los agricultores o los inversores en tierras puedan utilizar para mirar hacia el futuro y tomar decisiones sobre cuál es la región adecuada para expandir la agricultura de regadío, y donde es mas arriesgado. También queremos dejar en claro que la mitigación del cambio climático es mejor para la agricultura de regadío de EE. UU. Que no hacer nada ".

Un paisaje que cambia el clima

En el mismo escenario habitual, los investigadores proyectaron mayores rendimientos para cultivos de regadío como el trigo, haba de soja, y sorgo. El aumento de la producción de estos cultivos es impulsado por una mayor precipitación que se prevé que ocurra en el centro de los EE. UU., combinado con concentraciones más altas de dióxido de carbono, lo que reduce las necesidades de agua de una planta.

Los investigadores predicen que los rendimientos de los cultivos de trigo, haba de soja, y el sorgo debería aumentar aún más si se implementan medidas de mitigación. Además de un escenario de negocios como de costumbre, el equipo ejecutó sus simulaciones en dos escenarios de mitigación, propuesto previamente por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., en el que se realizan esfuerzos para mitigar el calentamiento global a 2 y 3 grados centígrados, en relación con la época preindustrial.

Descubrieron que ambos escenarios de mitigación deberían aumentar los rendimientos de todos los cultivos en comparación con el escenario habitual, incluyendo algodón y forrajes, y que el escenario más ambicioso tiene el potencial de reducir el número de cuencas con estrés hídrico.

Avanzando, los investigadores planean incluir en sus simulaciones varias formas en las que el cambio climático impulsa la adaptación, y cómo tales adaptaciones a su vez dan forma a los patrones de cultivo y al paisaje agrícola.

"En el mundo real, si eres agricultor y año tras año estás perdiendo rendimiento, tu puedes decidir 'Ya terminé de cultivar, 'o cambiar a otro cultivo que no requiera tanta agua, o tal vez te mudes a otro lugar, ", Dice Monier." Ese es el siguiente paso:¿cómo se adaptaría el sector agrícola? "

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.