Wednesday, January 19, 2011

Coffee and Climate (Café y Clima)

I was pretty psyched to see my first coffee plant during our November trip to the north of Nicaragua. I was a little embarrassed by my ignorance of how coffee (an important cash crop in Nicaragua) is cultivated, especially given how much I drink the stuff. I had some vague understanding that coffee comes from a smallish bush (shade grown, that's a thing, right?) but I don't think I knew that coffee grains start out as bright red berries. Cool, eh? (Photo via.)
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Anyway, I am also gearing up to teach a class (or series of classes) on climate change and I have been looking around for good Nicaragua-specific research into climate impacts. I came across some research from the International Center for Tropical Agriculture (CIAT) that attempts to use regional climate predictions for the year 2050 to predict which parts of Nicaragua will remain suitable for coffee production. It ain't pretty.

The two maps show the suitability (yellow-green regions) of different areas for coffee cultivation. Currently, coffee is largely produced in the mountainous northern districts of Nicaragua and on the upper slopes of the coastal volcanoes (like Mombacho). Coffee (especially the arabica variety grown here) needs a fairly specific temperature range to thrive, which is why it is found in the cooler mountain regions. Apparently the timing of the rainfall is also crucial to good yields and high quality.

Suffice it to say temperature and the amount and timing of rainfall are all projected to change in a warmer world. While climate prediction of global measures are relatively robust, regional predictions can get trickier because they depend not just on the macro-physics of the planet's energy balance but also on the myriad small details of how the climate interacts with the biosphere. Still, as the resolution and sophistication of the global climate models improves a few general predictions can be made.

In Central America it seems probable that over the next century or so: (1) average temperatures will continue to climb, and (2) total rainfall will be reduced (with the first prediction being far more certain than the second, according to the 2007 IPCC report). Both those changes contribute to the dramatic shrinkage of coffee-suitable lands by 2050, as coffee farmers migrate slowly to ever-higher altitudes to avoid the heat.

And of course, these types of changes affect not just coffee, but every part of human agriculture. More worrying are changes to staple foods that people need to survive (after all, we can all survive without coffee, right?). A 2008 paper by Lobell et al. took a look at the most important crops in 12 food-insecure regions across the globe and made rough predictions on how regional climate change will affect crop yields. They found that every crop reacted differently, but that in certain regions--particularly South Asia and Southern Africa--important staple crops are threatened by future changes to temperature and rainfall. (A good presentation on Lobell's work can be found here.)

These findings highlight the central (and under-appreciated) danger of climate change for us humans: changes like these will be painful because we are already heavily invested in our current climate. In all likelihood the coffee plant will not go extinct [*], it will just shift its range northward in response to the warming, expanding into previously un-suitable regions and leaving behind parts of its previous habitat. But taking the long-view doesn't bring much solace to actual coffee farmers.

Anyway, if you're interested in more details about CIAT's research on coffee and climate in Nicaragua (and elsewhere) you should check out their blog. They've started up a project called CUP (Coffee Under Pressure) and provide likes to some interesting presentations and videos.

[*] Which is not to minimize the very real threat of climate change to many less-adaptable species and to biodiversity in general.

*/*

Yo estaba emocionado a ver mi primera planta de café durante nuestro viaje de Noviembre al norte de Nicaragua. Me dio pena que no sabía mejor cómo se cultiva café (un cultivo comercial importante en Nicaragua), sobre todo por lo mucho café que yo lo bebo. Había una comprensión vaga de que el café proviene de un arbusto pequeño (a la sombra, que es una cosa, verdad?), sin embargo no creo que supiera que los granos de café comienzan como bayas rojas brillantes. Cool, eh?

De todos modos, estoy preparando para dar un clase (o un serie de clases) sobre cambio climático y he estado buscando por investigaciones en el impacto de cambio climático aqui en Nicaragua. Encontré una investigación del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) que intenta utilizar las predicciones climaticas regionales para el año 2050 para predecir cuál partes de Nicaragua seguirá siendo apto para la producción de café. Es bastante feo.

Los dos mapas muestran la viabilidad (zonas amarillo-verde) de las diferentes areas para el cultivo de cafe. Actualmente, el café se produce en gran medida en las zonas montañosas del norte de Nicaragua y en las regiones altas de los volcanes del region pacifico (como Mombacho). Café (especialmente la variedad arabica cultivada aqui) necesita un rango de temperaturas especifico, por lo que se encuentran en las zonas más frescas y montañosa. Al parecer el momento de las lluvias también es muy fundamental para obtener buenos rendimientos y alta calidad.

Es decir que la temperatura y la cantidad y momento de las lluvias están predicho a cambiar en un mundo más caliente. Aunque la predición de datos globales son bastante seguros, prediciones de un nivel regional son un poco menos seguros porque dependen no solo en el fisico de la balanza de energía de la planeta sino las detalles pequeñas de como el clima interactua con la biosfera. Sin embargo, la resolución y sofisticación de los modelos globales climáticos están mejorando y podemos hacer algunas prediciones.

En América Central, parece probable que durante el próximo siglo o así: (1) la temperatura media va a continuar subiendo, y (2) la precipitación total se reduce (con la primera predicción es mucho más seguro que el segundo, según el 2007 informe del IPCC). Ambos los cambios contribuyen a la reducción dramática de las tierras de café adecuada para el año 2050, como los productores de café migrar lentamente hacia mayor altura para evitar el calor.

Y, por supuesto, estos tipos de cambios afectan no sólo el café, sino que cada parte de la agricultura humana. Más preocupantes son los cambios a los alimentos básicos que la gente necesita para sobrevivir (claro podemos vivir sin el café, ¿no?). Un informe de 2008 por Lobell et al. investigó a los cultivos más importantes en 12 regiones del mundo que padecen inseguridad alimentaria e hizo predicciones aproximadas sobre cómo el cambio climático regional afectarán a las cosechas. Ellos encontraron que todos los cultivos reaccionaron de manera diferente, pero que en ciertas regiones - sobre todo el sur de Asia y de África - importantes cultivos básicos son amenazados por los cambios futuros en temperatura y precipitación. (Una buena presentación de trabajo Lobell se puede encontrar aquí.)

Estos resultados destacan el peligro central (y subestimada) del cambio climático para los seres humanos: cambios como estos serán dolorosos porque ya estamos invertido en nuestro clima actual. Con toda probabilidad, la planta del café no extinguirá [*], solo va a cambiar su rango hacia el norte en respuesta al calentamiento, expandiendo hacia regiones anteriormente no apropriado y dejando atrás parte de su habitat anterior. Sin embargo, la perspectiva de largo plazo no trae mucho consuelo para los productores de café actuales.

De todos modos, si están interesados en la investigación del CIAT sobre café y clima en Nicaragua (y otros lugares) deben ver su blog.
Se han puesto en marcha un proyecto llamado CUP (café bajo presión) y brindan algunas presentaciones y videos interesantes.

[*] No es para minimizar la amenaza real del cambio climático para las especies menos adaptable y la biodiversidad en general.

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