Metodología
Esta metodología explica cómo combinamos datos climáticos con información de ensayos de campo acerca de distintas variedades de café arábica y provenientes del Ensayo Internacional Multilocal de Variedades (IMLVT, por sus siglas en inglés) para ayudarle a identificar aquellas variedades que estén bien adaptadas a las condiciones climáticas locales de su finca. Además, al integrar el conocimiento sobre el desempeño actual de cada variedad con proyecciones del clima futuro de una ubicación, la herramienta también apoya la toma de decisiones sobre qué tan preparada para el futuro está su selección actual de variedades, utilizando como referencia lugares cuyo clima actual se asemeja al clima proyectado de su región.
Datos climáticos: comprendiendo su clima local
Los datos climáticos utilizados en CafeClima están respaldados por ACLIMATAR, una infraestructura de datos climáticos especializada que ofrece proyecciones climáticas específicas por cultivo (diseñada principalmente para café, pero también adaptable a cacao y té). ACLIMATAR fue concebido como una infraestructura reutilizable y puede respaldar aplicaciones y análisis similares más allá de CafeClima, sujeto a acuerdos de colaboración y acceso. Para consultas o posibles colaboraciones, por favor escriba a: Alliance-ACLIMATAR@cgiar.org.
1.1 Análisis climático
El análisis climático combina observaciones históricas del clima, tendencias de corto plazo (nearcasts) y proyecciones futuras para describir las condiciones climáticas pasadas, actuales y potenciales a futuro, con una alta resolución espacial (5 × 5 km). Esta resolución permite interpretar los resultados a nivel de municipio o distrito.
El análisis se basa en conjuntos de datos climáticos globales en formato de grilla, previamente ajustados mediante procesos de reducción de escala y corrección de sesgo, que cubren variables como precipitación, temperatura y características bioclimáticas. Estos datos se complementan con proyecciones provenientes de modelos climáticos globales. Las condiciones históricas y de corto plazo se derivan de datos observados, mientras que las condiciones futuras se estiman a partir de los resultados de los modelos climáticos, ajustado a escala local y con corrección de sesgo. La radiación solar y la evapotranspiración potencial (PET) se incorporan para identificar las estaciones húmedas y secas.
Los patrones observados de precipitación y temperatura se obtienen de los conjuntos de datos CHIRPS y CHIRTS. Estos datos se utilizan tanto para describir el clima histórico como para calcular indicadores de estacionalidad basados en PET. Los factores de riesgo climático relevantes para el café y la salud humana se analizan utilizando información de AdaptationAtlas, comparando un período histórico de referencia con un período futuro de mediados de siglo. Posteriormente, estos riesgos se recalibran considerando la distribución conocida del café en cada país, con el fin de obtener umbrales de riesgo específicos para el cultivo.
Las variables bioclimáticas derivadas de CHIRTS, CHIRPS y WorldClim también proporcionan el marco de referencia para definir la idoneidad agroclimática bajo las condiciones actuales. Las proyecciones climáticas futuras se basan principalmente en modelos CMIP6 bajo escenarios de altas emisiones. Cabe señalar que los distintos conjuntos de datos utilizan horizontes temporales futuros diferentes, de acuerdo con la estructura de los modelos subyacentes. Por esta razón, en la plataforma se hace referencia de manera general a horizontes pasados, actuales y futuros. Sin embargo, en este contexto, el término futuro puede interpretarse como equivalente a mediados de siglo (la década de 2050).
| Fuente de datos | Variable utilizada | Periodo histórico | Futuro / periodo de proyección | Escenario climático / de emisiones |
|---|---|---|---|---|
| CHIRPS | Precipitación | 1990–2022 | 2026–2055 | CMIP6 |
| CHIRTS | Temperatura | 1995–2014 | 2026–2055 | CMIP6 |
| WorldClim | Variable bioclimática | 1970–2000 | 2020–2049 / 2040–2069 | CMIP5 / CMIP6 |
| AdaptationAtlas | Indicadores de riesgo climático | 1995–2014 | 2026–2055 | Altas emisiones |
| Base de datos global de PET y sequía | Radiación solar, PET | Climatología | — | Observadas |
| Modelo climático global (CMIP5/6) | Proyección climática | — | Mediados del siglo XXI | RCP 6.0 / SSP 3–7.0 / SSP 5–8.5 |
1.2 Zonas agroclimáticas y zonas de adaptación
Para el café, se distinguen climas típicos de cultivo de Arabica y Robusta (zonas agroclimáticas (ACZ)), a partir de un análisis global de la distribución conocida de las regiones cafetaleras y de las condiciones bioclimáticas observadas en esos lugares. Cada ACZ representa un conjunto de condiciones climáticas consideradas adecuadas para la cultivación de café. Aunque todas las ACZ son aptas, difieren entre sí en sus características de temperatura y precipitación (variables bioclimáticas).
En algunos países seleccionados (El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua y Perú), se dispone de ACZ más detalladas y validadas localmente. No obstante, estas clasificaciones están pensadas únicamente para comparaciones dentro de cada país; por ejemplo, una zona descrita como caliente y seca refleja condiciones relativas a otras regiones cafetaleras del mismo país - y no se debe equiparar con las zonas caliente y secas de otro país.
Al proyectar estas zonas agroclimáticas hacia el futuro y comparar su distribución geográfica actual y futura, es posible evaluar la severidad del cambio climático y traducirla en un gradiente de impacto. Se distinguen tres categorías de gradiente de impacto, que reflejan niveles crecientes de severidad de cambio:
Zonas de adaptación incremental
Donde se proyecta que las condiciones agroclimáticas permanezcan estables y la idoneidad para el cultivo se mantenga.
Zonas de adaptación sistémica
Donde se esperan transiciones entre diferentes zonas agroclimáticas que siguen siendo aptas para la cultivación del café. Este cambio implica adaptarse a un nuevo contexto climático de producción, pero conservando la aptitud general. La diversificación puede ayudar a reducir riesgos.
Zonas de adaptación transformacional
Donde se proyecta que las condiciones climáticas cambian hacia climas con poca aptitud para el cultivo de café. Esto indica un riesgo potencialmente alto de pérdida de productividad y requiere esfuerzos de adaptación más profundos, con una fuerte necesidad de diversificación y, en algunos casos, la transición hacia cultivos alternativos.
Nota importante: Los datos que se presentan corresponden a clima, no a tiempo meteorológico.
El clima describe las condiciones promedio calculadas a lo largo de un período prolongado (generalmente 30 años), mientras que el tiempo meteorológico se refiere al estado actual de la atmósfera. Dicho de forma sencilla, el clima es aquello a lo que se ha acostumbrado a lo largo de su vida, mientras que el tiempo es lo que observa al mirar por la ventana hoy.
Para este análisis utilizamos datos climáticos globales interpolados, que representan la mejor información disponible públicamente para una cobertura global. Estos datos combinan observaciones de estaciones meteorológicas en tierra con información proveniente de satélites. Si bien las estaciones meteorológicas ofrecen mediciones relativamente precisas, suelen estar separadas por varios kilómetros y, en muchos casos, los registros históricos son limitados o inexistentes, especialmente cuando las estaciones se han instalado solo en décadas recientes. Por ello, las condiciones climáticas entre estos puntos de observación se estiman a partir de valores promedios y mediante métodos estadísticos avanzados que consideran factores como el relieve local. Aun así, estos datos no alcanzan el nivel de precisión de las mediciones realizadas directamente por una estación meteorológica local en campo.
Sobre los datos futuros:
Como ocurre con cualquier análisis orientado al futuro, los modelos climáticos conllevan un grado considerable de incertidumbre y deben interpretarse como proyecciones, no como predicciones.
Es importante destacar que los modelos climáticos globales actualmente disponibles muestran un alto nivel de consenso respecto al aumento de la temperatura, pero mayores diferencias en cuanto a la distribución regional y estacional de la precipitación. Como resultado, los modelos de consenso derivados de múltiples proyecciones están influenciadas en gran medida por el aumento de la temperatura, mientras que las diferencias en la precipitación quedan enmascaradas.
Visite https://adaptation.aclimatar.org/ para obtener información más detallada sobre nuestro enfoque de análisis de datos climáticos ajustados a cultivos específicos, la metodología más extensa y recomendaciones de prácticas de adaptación climática. También le invitamos a realizar nuestro curso de aprendizaje de acceso abierto: Decision-making in a changing climate: From analysis to guided adaptation action in cocoa, coffee and tea farming systems.
Datos de ensayos de variedades: el enfoque IMLVT
Para entender cómo se comportan diferentes variedades de café, utilizamos datos del Ensayo Internacional Multilocal de Variedades (IMLVT). Este esfuerzo global, iniciado en 2015, evalúa 31 variedades de café Arábica en 29 sitios de 18 países, incluyendo ambientes extremos con altas temperaturas y largos períodos de sequía. De estas 31 variedades, en la plataforma se presentan datos de 26 variedades de Arábica: AB3, Batian, BLP10, Catigua MG2, Catuai, MundoMex (EC15), Mundo Maya (EC16), Geisha, Centroamericano (H1), IPR 103, IPR 107, K7, Kartika 1, Lempira, Marsellesa, Mundo Novo, Oro Azteca, Pacamara, Parainema, Paraíso, Ruiru 11, S795, S4808, SL28, sln.5B, y sln.6.
El IMLVT utilizó un diseño aleatorizado de bloques completos al azar (Fisher Randomized Complete Block Design) para evaluar las variedades al nivel global. Para obtener información más detallada sobre el diseño del ensayo y las instituciones participantes, visite nuestra sección dedicada al Ensayo Internacional Multilocal de Variedades (IMLVT) o la página oficial de WCR IMLVT.
En total, la plataforma de CafeClima da acceso a datos de 20 sitios de ensayos de 13 países distintos.
2.1 Rendimiento en sitios individuales de ensayo
Los datos de los ensayos de campo fueron analizados mediante un análisis en dos etapas, que consiste primero en un análisis de cada sitio de ensayo individual, seguido de un análisis conjunto de todos los sitios. El análisis de cada sitio permite caracterizar localmente cómo responden las variedades a las condiciones específicas de un lugar, como el suelo y el manejo local (por ejemplo, control de plagas y enfermedades) durante los años del ensayo. Al comparar las variedades lado a lado en un mismo sitio, es posible identificar cuáles producen más y cuáles son más resistentes a enfermedades como la roya del café bajo esas condiciones específicas.
Posteriormente, se realizó un análisis de ensayos multi-ambiente (MET), utilizando como base los resultados del análisis por sitio. Se emplearon modelos lineales mixtos (LMM) con una aproximación de Análisis Factorial de la matriz de varianza-covarianza. El análisis MET permite analizar conjuntamente todos los sitios de ensayo, asegurando que el nivel de ruido de cada ensayo se considere en el análisis, lo que garantiza una evaluación objetiva del desempeño de las variedades.
El resultado del análisis MET tiene un doble propósito: proporcionar una estimación general del desempeño y la estabilidad de cada variedad (qué tan consistente es un genotipo en distintos ambientes) y una estimación ajustada del desempeño de cada variedad en cada sitio de ensayo.
Estos resultados permiten caracterizar con mínimo ruido:
- Variedades estables: Aquellas que entregan un rendimiento confiable en diversos climas, como Oro Azteca o Lempira.
- Adaptaciones específicas: Variedades que pueden fallar en algunos lugares, pero que se desempeñan excepcionalmente bien en otros, como ciertos híbridos que prosperan en temperaturas estables, pero tienen dificultades en zonas con alta estacionalidad.
2.2 Identificación de gemelos climáticos y cálculo de similitud
El objetivo de la identificación de gemelos climáticos es encontrar lugares que sean análogos climáticos de nuestros sitios de ensayo. Si una variedad rinde bien en un sitio de ensayo, se espera que su respuesta al componente climático sea parecida en sus gemelos climáticos. Esto nos ayuda a apoyar la toma de decisiones sobre variedades bajo el clima actual y también frente a proyecciones futuras, indicando qué variedades podrían rendir bien en el clima proyectado de una ubicación determinada.
A Emparejamiento de gemelos climáticos con el clima actual
Primero, utilizando indicadores bioclimáticos (es decir, medidas climáticas relevantes para el cultivo de café) creamos un perfil climático para cada sitio de ensayo, basado en el tiempo meteorológico observado durante el período del ensayo y en las condiciones climáticas generales de la ubicación. Luego, buscamos al nivel global otros lugares que presenten un perfil similar bajo el clima actual, dando mayor peso a la temperatura debido a su fuerte influencia sobre rendimiento de las variedades Arábica.
Solo se muestran gemelos climáticos con al menos 99 por ciento de similitud, es decir, ubicaciones cuyos rasgos climáticos se encuentran dentro del 1 por ciento superior de los lugares más similares al sitio de interés. Los gemelos climáticos se clasifican de mayor a menor grado de similitud con su ubicación. Un grado de similitud superior a 99.5 por ciento se considera muy alto, mientras que un valor superior al 99 por ciento se considera aceptable.
B Emparejamiento de gemelos climáticos con el clima futuro (Sustitución espacio por tiempo)
Los sitios de ensayo que hoy son similares a las zonas climáticas de una ubicación probablemente no serán los mismos que se proyecten como similares en el futuro. Dado que no podemos viajar en el tiempo y para facilitar la planificación a futuro, aplicamos la sustitución espacio-por-tiempo. Esto significa que identificamos los sitios de ensayo que más se parecen al clima futuro proyectado de la ubicación del usuario.
Al mostrar los resultados de desempeño de las variedades en estos gemelos climáticos futuros, aprovechamos los datos de rendimiento reales que tenemos de los sitios de ensayo para indicar cuáles variedades podrían rendir mejor cara al clima futuro proyectado. Encontrar estos gemelos futuros permite ofrecer a los productores una indicación temprana de qué variedades se espera que sean más resilientes a medida que cambia el clima local.
Nota importante:
Aunque los gemelos climáticos son una herramienta poderosa, se enfocan en promedios a largo plazo. Estas, al igual que cualquier proyección climática futura, conllevan incertidumbres inherentes (por ejemplo, respecto a los posibles escenarios de emisiones futuras). Además, otros factores, como las propiedades locales del suelo, nuevas plagas o eventos climáticos extremos, también influyen significativamente en el éxito de una variedad y deben considerarse junto con estos datos.
Es importante destacar que el emparejamiento de análogos en CafeClima se basa exclusivamente en variables climáticas. Aunque la herramienta también muestra información sobre tipos de suelo, estos datos se proporcionan solo con fines ilustrativos y no se utilizan para calcular los gemelos climáticos. Por lo tanto, la plataforma está pensada para mostrar el desempeño potencial de las variedades bajo condiciones climáticas similares, y no para ofrecer predicciones definitivas.
Es altamente recomendado confirmar cualquier hallazgo con ensayos en campo y considerar factores locales adicionales, como propiedades del suelo, microclimas, objetivos de producción y disponibilidad de semillas a nivel nacional o regional. Es decir, la herramienta tiene como fin ser un recurso exploratorio y punto de partida para la discusión, ayudando a identificar variedades prometedoras para una evaluación más detallada, en lugar de ser la única base para la toma de decisiones de siembra.
Visite nuestra sección Próximos pasos para encontrar información adicional sobre otros factores a considerar al seleccionar una variedad y al planificar la renovación o siembra de café.