Climate change impacts and efficient adaptation options in the Bolivian agriculture : from crop models to integrated assessments

Abstract

The agricultural sector could be one of the most vulnerable economic sectors to climate change impacts during the coming decades. These impacts are related to change in the growth period, agricultural yields, extreme weather events, change in temperature and precipitation patterns, among others. All these impacts will have consequences on the agricultural production. Given the lack of substantial studies for climate change impacts on agriculture in Bolivia, the thesis dissertation develops an analysis and quantification of climatic change impacts and adaptation options using different model techniques, both, bottom-up and top-down, and in the last chapter an integrated assessment is developed. Crop model results obtained at a local scale, are inside the range of previous studies made on larger scales for Latin America and the whole World. On the other hand, the response functions developed by using regression techniques show crop yields with a very high level of accuracy with those of crop models. What is more, when using crop models for adaptation analysis, simulation results show that crop models are sensitive enough to detect optimal changes for different scenarios, and the Cost-Benefit analysis results confirm that changing the planting date is a very feasible and low-cost adaptation measure to face climate change effects. Finally, the Integrated model results show that microeconomic and macroeconomic policies applied together can lead to sustainable development, thus increasing Gross Domestic Product (GDP) and per capita income and reducing deforestation rates at the same time, and the identified forest conservation social cost is a good starting point for PES and REDD+ negotiation schemes in the context of Global Climate Change Agreements.

Il settore agricolo potrebbe rivelarsi nelle prossime decadi uno dei settori economici più vulnerabili agli impatti dei cambiamenti climatici. Questi impatti possono riguardare il periodo di crescita, le rese colturali, gli eventi meteorologici estremi, le variazioni di temperature e la distribuzione delle piogge. Tutti questi impatti avranno conseguenze sulle produzioni agricole. Considerata la mancanza di studi rilevanti sugli impatti dei cambiamenti climatici sull’agricoltura in Bolivia, la tesi discute lo sviluppo di un’analisi ed una valutazione degli impatti dei cambiamenti climatici e delle opzioni di adattamento utilizzando differenti modelli, sia con approccio bottom-up (dal basso verso l’alto) che top-down (dall’alto verso il basso), e, nell’ultimo capitolo, viene poi sviluppata una valutazione integrata. I risultati ottenuti con i modelli colturali su scala locale, sono comparabili con quelli ottenuti in precedenti studi effettuati su più larga scala sia per L’America Latina che a livello mondiale. Inoltre le funzioni di risposta sviluppate con tecniche di regressione mostrano rese colturali con elevati livelli di accuratezza rispetto a quelle ottenute con i modelli colturali. Per di più, quando si utilizzano modelli colturali per l'analisi di adattamento, i risultati delle simulazioni mostrano che i modelli colturali sono abbastanza sensibili nel rilevare le variazioni ottimali per i differenti scenari e i risultati dell’analisi Costi-Benefici confermano che la variazione della data di semina è una misura di adattamento facilmente attuabile e poco costosa per affrontare gli effetti del cambiamento climatico. Infine, i risultati del modello integrato mostrano che le politiche microeconomiche e macroeconomiche applicate assieme possono portare ad uno sviluppo sostenibile, aumentando così il Prodotto Interno Lordo (PIL) e il reddito pro capite, riducendo i tassi di deforestazione e, allo stesso tempo, il costo sociale di conservazione identificato si rivela un buon punto di partenza per sistemi di negoziazione PES e REDD+ nel contesto degli accordi globali sul cambiamento climatico.