El calentamiento global origen del fenómeno de cambio climático observado en las
últimas décadas, introduce uno de los mayores desafíos para el futuro de la
humanidad. La tecnología provee medios para mitigar sus consecuencias, en
particular en cuanto a su impacto sobre la producción agropecuaria. El objetivo
general de esta tesis fue evaluar el impacto del cambio climático global sobre el
comportamiento de las precipitaciones en los partidos de Bahía Blanca y Coronel
Rosales, en el sur del la Provincia de Buenos Aires (Argentina). Posteriormente,
generar un modelo predictivo que permita estudiar la respuesta productiva y
económica de la aplicación de distintos niveles de tecnología sobre las empresas
ganaderas de esta región, en función de la distribución de la precipitación del clima
actual y frente a las señales de cambios observadas a partir de la evolución del
calentamiento global. Más precisamente, sus objetivos específicos fueron: 1)
cuantificar y comparar la distribución de la precipitación anual, estacional y de
ocurrencia de anomalías dentro del área de estudio y determinar su grado de
homogeneidad espacial. 2a) evaluar la existencia de evidencias de cambio climático
en la distribución de la precipitación regional hasta el presente y cuantificar el nivel
del cambio. 2b) estudiar a partir de los modelos de circulación global de la atmósfera
mundiales más confiables en la actualidad, el comportamiento esperado en la
distribución de la precipitación regional en respuesta al calentamiento global para el
futuro cercano (2012- 2050). 3a) desarrollar un modelo de simulación bioeconómico
para analizar el comportamiento productivo de los sistemas ganaderos del área de
estudio, en respuesta a la distribución de las precipitaciones específica de esta zona.
A partir del modelo, determinar el riesgo productivo y económico actual del sistema
modal de la región caracterizado por un bajo nivel tecnológico, respecto a uno
propuesto para mejorar la sustentabilidad regional, de alta tecnología. 3b) En función
del modelo desarrollado, analizar el impacto del cambio climático previsto de las
precipitaciones, sobre el riesgo productivo y económico de los dos sistemas
tecnológicos bajo estudio. El análisis se realizó a partir de 10 registros
pluviométricos de más de 40 años de antigüedad, distribuidos en la región de
estudio. En función de los mismos determinamos las distribuciones estocásticas de
ocurrencia de la precipitación en el área, mientras que a partir del registro de mayor
antigüedad (1860-2011), evaluamos los efectos del calentamiento global sobre dicha
distribución. Posteriormente, construimos un ensamble con los modelos de
circulación global de la atmósfera, más confiables en la actualidad, que fue anidado
al modelo de circulación regional Weather Research and Forecasting Model, para
estudiar las señales de cambio, en la variable precipitación, para la región de estudio
en el futuro cercano (2012-2050), bajo el escenario A2 de cambio climático. Esta
información fue incorporada en el desarrollo de un modelo bioeconómico de
simulación de los sistemas ganaderos zonales. Este modelo se denominó con la
sigla “MBBCR” y se estructuró a partir de la integración de tres componentes
principales: 1) las funciones matemáticas de densidad de probabilidad de la
precipitación determinadas para ambos contextos climáticos (presente y futuro
cercano), 2) las ecuaciones de respuesta de los recursos forrajeros zonales frente a
la precipitación estacional, determinadas por análisis de regresión a partir de dos
experimentos de campo de forrajeras que se llevaron adelante desde 2005 a 2011,
3) los algoritmos para la predicción de respuesta animal en sistemas pastoriles
desarrollados por el sistema australiano de requerimientos nutricionales para
animales domésticos. Dicho modelo, nos permitió estudiar el efecto de la distribución
de la precipitación del clima presente y la esperada en el futuro, sobre el sistema
modal de la zona y la propuesta de mayor adopción de tecnología. Los resultados
más importantes de este trabajo fueron que la región de estudio presentó un alto
grado de homogeneidad en el comportamiento de la precipitación en su cobertura
espacial. Se encontraron evidencias de que el calentamiento global, ha generado
modificaciones significativas en el patrón de las distribuciones históricas de lluvias
de la región, a partir de la década de 1960, donde se visualiza el inicio de cambios
sustantivos en la temperatura media global. En este sentido, la mediana de la
precipitación anual se incrementó en un 28,9% (p<0,0001) en el periodo 1961-2011
respecto a 1860-1960. Las señales de cambio climático para el futuro cercano
(2012-2050, A2) mostraron la posible introducción de otra nueva modificación en el
patrón de precipitaciones anuales y estacionales tendientes a un aumento de las
mismas en verano (+36,3%) y otoño (+43,9%) y una reducción en primavera (-
11,2%) con respecto al periodo 1961-2011 (p<0,0001). El sistema de mayor
adopción de tecnología expuso niveles medios significativamente superiores
(p<0,0001) en la distribución de probabilidades de la producción de carne neta
(+166% y 255%) y del resultado económico (+479% y 1077%) frente a los
observados en el sistema modal, para ambos escenarios climáticos: presente y
proyectado (2012-2050, A2), respectivamente. El sistema de mayor aplicación de
tecnología manifestó un menor nivel de riesgo, dado por una probabilidad del 0,03%
de presentar un nivel de producción de carne neta inferior a 70 Kg. ha-1 año-1,
cuando en el sistema modal la probabilidad de superar este nivel sería solamente de
un 1,37%. Estas diferencias en los niveles de probabilidad se hicieron más
pronunciadas frente a la variabilidad de la precipitación esperada en el futuro
cercano bajo el escenario A2 de cambio climático. Concluimos de esta manera, que
la propuesta de mayor tecnología se presenta como una alternativa tecnológica para
la ganadería esta región, de menor riesgo en sus niveles de producción y resultado
económico, cuando fue evaluada frente a la totalidad de la variabilidad del clima
actual de la región. Asimismo, se presenta como una estrategia sistémica de
mitigación de los efectos negativos que pudieran manifestar el acontecimiento de las
señales de cambio climático global previstas para la región de estudio sobre el
comportamiento de la precipitación. / Global warming, revealed by the observed climate changes of the last decades,
poses one of the main challenges to the future of human life on Earth. Technology
provides means to alleviate its effects, in particular its impact on agricultural
production. The general objective of this thesis is to evaluate the impact of climate
change on the pattern of precipitation in the departments of Bahía Blanca and
Coronel Rosales, at the southwest of the province of Buenos Aires (Argentina) and
propose technological solutions for the livestock systems to mitigate its
consequences. To carry out this assessment we develop a predictive model of
productive and economic responses to the application of technology livestock at
farms, conditioned on the current rainfall distribution and the future pattern inferred
from the expected climate changes. More precisely, the specific objectives of the
thesis are: 1) to determine the degree of spatial homogeneity of the distribution of
annual precipitation and the seasonal occurrence of anomalies in the area under
study; 2a) to evaluate the evidence of climate change in the historical series of
rainfall, quantifying the level of change; 2b) to derive, from the most reliable global
circulation models of the atmosphere, the expected distribution of precipitation in the
near future (2012-2050); 3a) to develop a bio-economic simulation model of
productive performance of livestock systems focusing on the possible response to
the rainfall distribution in the region. Using this model, we compare the current
economic production risk in a modal system (of low technological level) of the region
with one designed to improve the degree of sustainability with high technology. 3b)
with the same model we analyze the impact of projected climate change on the
production of the two technological systems under study. The analysis starts deriving
from 10 regional pluviometric records of over 40 years old, the precipitation
distribution in the area. Using the data from the longest entry (1860-2011) we
evaluate the effects of global warming on these distributions. Then, we build an
ensemble with the most reliable global circulation models of the atmosphere and a
regional circulation model: the Weather Research and Forecasting Model. This
ensemble is applied to detect the signs of change in local precipitation in the near
future (2012 -2050) under the A2 scenario of climate change. All this information is
incorporated in a bio-economic simulation model of regional livestock. This model,
MBBCR has three main components: 1) the probability density functions of
precipitation determined, as indicated above, both for the present and the future
climatic contexts, 2) the response equations of zonal forage resources to seasonal
precipitation, experimentally determined through regression analysis, 3) the
predictive algorithms for animal response under pasture systems based on the
Australian nutrient requirements for domesticated ruminants. MBBCR allows us to
study the effects of current and expected precipitations on the modal system and the
more technological system. The main results we draw from all these studies is that
precipitation in the region exhibits a high degree of spatial homogeneity but also that
global warming generated, since the 1960s, significant changes in the historical
patterns of rainfall in consonance with substantive changes in the global mean
temperature. In fact, average annual precipitation increased by 28.9% (p <0,0001) in
the period 1961-2011 compared to 1860-1960. The signs of climate change in the
near future (2012-2050, A2) show the potential of changes in the pattern of annual
and seasonal rainfall with a tendency to increase in the summer (+36.3%) and fall
(+43.9%) while spring will tend to decrease (-11.2%), with reference to the period
1961 to 2011 (p <0,0001). With this information at hand, the bioeconomic model
yields that the system with higher level of technology will support higher mean
production rates (+166% y 255%) and economic performance (+479% y 1077%) than
under the current modal system (p<0,0001), respectively for both climate scenarios:
present and future (2012-2050, A2). The system with higher level of technology
manifested a lower level of risk as a probability of 0,03% of present a level of meat
production less than 70 kg ha-1 year-1, where the probability of the modal system to
overcome this level was only 1,37%. This difference in probability levels is even more
pronounced when we compare with the variability of expected precipitation in the
near future under the A2 scenario of climate change. We conclude that the system
designed with high degree technology is presented as a technological alternative for
livestock systems of this region, with lower risk in their production levels and
economic performance, when it was evaluated against the entire current climate
variability in the region. It also presents as a systemic strategy to mitigate the
negative effects that might manifest the event of global climate change signals for the
region under study on the behavior of precipitation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/449 |
| Date | 11 June 2014 |
| Creators | Torres Carbonell, Carlos A. |
| Contributors | Tohmé, Fernando, Scian, Beatriz |
| Publisher | Universidad Nacional del Sur |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Rights | 0 |
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