Efectos del cambio climático en la agricultura

La agricultura es sensible al clima, y ​​eventos importantes como olas de calor , sequías o lluvias torrenciales (también conocidas como extremos de precipitación baja y alta) pueden causar pérdidas sustanciales. Por ejemplo, es muy probable que los agricultores de Australia sufran pérdidas durante las condiciones climáticas de El Niño , mientras que la ola de calor europea de 2003 provocó pérdidas agrícolas no aseguradas por valor de 13 mil millones de euros . ^{[ 23 ]} Se sabe que el cambio climático aumenta la frecuencia y la gravedad de las olas de calor , y hace que la precipitación sea menos predecible y más propensa a los extremos, pero dado que la atribución del cambio climático es todavía un campo relativamente nuevo, a menudo es difícil relacionar eventos meteorológicos específicos y las deficiencias que causan con el cambio climático en lugar de la variabilidad natural. Las excepciones incluyen África Occidental , donde se descubrió que la intensificación del clima extremo inducida por el clima ya había disminuido los rendimientos del mijo en un 10-20%, y los del sorgo en un 5-15%. De manera similar, se constató que el cambio climático había intensificado las condiciones de sequía en el sur de África en 2007, lo que elevó los precios de los alimentos y provocó una "inseguridad alimentaria aguda" en Lesotho . La agricultura en el sur de África también se vio afectada negativamente por la sequía después de que el cambio climático intensificara los efectos del fenómeno de El Niño de 2014-2016 . ^{[ 6 ] : 724}

En Europa , entre 1950 y 2019, los extremos de calor se volvieron más frecuentes y con mayor probabilidad de ocurrir consecutivamente, mientras que los extremos de frío disminuyeron. Al mismo tiempo, se observó que el norte de Europa y gran parte de Europa del Este experimentaron precipitaciones extremas con mayor frecuencia, mientras que el Mediterráneo se vio más afectado por la sequía . ^{[ 24 ]} De manera similar, se encontró que la gravedad de los efectos de las olas de calor y la sequía en la producción agrícola europea se triplicó en un período de 50 años, pasando de pérdidas del 2,2 % durante 1964-1990 a pérdidas del 7,3 % en 1991-2015. ^{[ 25 ] [ 21 ]} En el verano de 2018, las olas de calor probablemente vinculadas al cambio climático redujeron considerablemente el rendimiento promedio en muchas partes del mundo, especialmente en Europa. Durante el mes de agosto, un mayor número de pérdidas de cosechas resultó en un aumento de los precios mundiales de los alimentos . ^{[ 26 ]}

Por otro lado, las inundaciones, a menudo vinculadas al cambio climático, también han tenido efectos adversos notables en la agricultura en los últimos años. En mayo de 2019, las inundaciones acortaron la temporada de siembra de maíz en el Medio Oeste de Estados Unidos , reduciendo el rendimiento proyectado de 15 mil millones de bushels a 14,2. ^{[ 27 ]} Durante las inundaciones europeas de 2021 , las estimaciones apuntaron a graves daños en el sector agrícola de Bélgica, uno de los países más afectados por las inundaciones, incluyendo efectos a largo plazo como la erosión del suelo . ^{[ 28 ]} En China , una investigación de 2023 encontró que las lluvias extremas le habían costado al país alrededor del 8% de su producción de arroz durante las dos décadas anteriores. Esto se consideró comparable a las pérdidas causadas por el calor extremo durante este período. ^{[ 29 ]}

Los cambios en la temperatura y los patrones climáticos alterarán las áreas aptas para la agricultura. ^{[ 32 ]} La predicción actual es que las temperaturas aumentarán y las precipitaciones disminuirán en las regiones áridas y semiáridas ( Oriente Medio , África , Australia , suroeste de Estados Unidos y sur de Europa ). ^{[ 32 ] [ 33 ]} Además, los rendimientos de los cultivos en las regiones tropicales se verán afectados negativamente por el aumento moderado de la temperatura proyectado (1–2  °C) que se espera que ocurra durante la primera mitad del siglo. ^{[ 23 ]} Durante la segunda mitad del siglo, se proyecta que un mayor calentamiento disminuirá los rendimientos de los cultivos en todas las regiones, incluyendo Canadá y el norte de Estados Unidos . ^{[ 33 ]} Muchos cultivos básicos son extremadamente sensibles al calor y cuando las temperaturas aumentan por encima de 36 °C (97 °F) , las plántulas de soja mueren y el polen del maíz pierde su vitalidad. ^{[ 34 ] [ 35 ]} Las temperaturas más cálidas también contribuyen a la propagación y el crecimiento de plagas y enfermedades. Según algunas estimaciones, un aumento de 1 °C en la temperatura global podría resultar en una disminución del 10 al 25 % en los rendimientos de los cultivos en el futuro debido al crecimiento de plagas. ^{[ 36 ]} Según el Informe de Síntesis 2023 del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), la temperatura superficial global ha aumentado aproximadamente 1,1 °C por encima del promedio de 1850-1900. ^{[ 37 ]}  

Las temperaturas invernales más altas y los días más libres de heladas en algunas regiones pueden ser actualmente perturbadores, ya que pueden causar un desajuste fenológico entre el tiempo de floración de las plantas y la actividad de los polinizadores , amenazando su éxito reproductivo. ^{[ 38 ]} Sin embargo, a largo plazo, darían como resultado temporadas de cultivo más largas . ^{[ 39 ] [ 40 ]} Por ejemplo, un estudio de 2014 encontró que los rendimientos de maíz en la región de Heilongjiang de China aumentaron entre un 7 y un 17 % por década como resultado del aumento de las temperaturas. ^{[ 41 ]} Por otro lado, un metaanálisis del año 2017 que comparó datos de cuatro métodos diferentes de estimación del efecto del calentamiento (dos tipos de modelo climático, regresiones estadísticas y experimentos de campo donde la tierra alrededor de ciertos cultivos se calentó en cierta cantidad para compararlos con los controles) concluyó que a escala global, el calentamiento por sí solo tiene consistentemente efectos negativos en los rendimientos de los cuatro cultivos más importantes, lo que sugiere que cualquier aumento se debería a cambios en la precipitación y al efecto de fertilización del CO2 . ^{[ 12 ]} Una revisión sistemática de 2025 encontró que, sin medidas de adaptación efectivas, el cambio climático podría reducir la producción mundial de alimentos agrícolas hasta en un 14% para 2050. ^{[ 42 ]}

Un informe conjunto de 2026 de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Meteorológica Mundial (OMM) identificó los 25 °C como un umbral de temperatura crítico más allá del cual los rendimientos de los cultivos comienzan a disminuir significativamente, con efectos en las cosechas y los precios de los alimentos que persisten hasta por un año ^{[ 43 ]} .

Estrés por calor en el ganado

En general, el rango de temperatura ambiente preferido para los animales domésticos es entre 10 y 30  °C (50 y 86  °F). ^{[ 45 ] : 747} Al igual que se espera que el cambio climático aumente el confort térmico general para los humanos que viven en las regiones más frías del mundo, ^{[ 46 ]} el ganado en esos lugares también se beneficiaría de inviernos más cálidos. ^{[ 47 ]} Sin embargo, en todo el mundo, el aumento de las temperaturas estivales, así como las olas de calor más frecuentes e intensas, tendrán efectos claramente negativos, elevando sustancialmente el riesgo de que el ganado sufra estrés por calor . Bajo el escenario de cambio climático de mayores emisiones y mayor calentamiento, SSP5-8.5 , "el ganado vacuno, ovino, caprino, porcino y avícola en las bajas latitudes enfrentará entre 72 y 136 días adicionales por año de estrés extremo debido al calor y la humedad elevados". ^{[ 45 ] : 717}

En Jamaica , considerada representativa de la región del Caribe , todos los animales de ganado, excepto las gallinas ponedoras, ya están expuestos a un estrés térmico "muy severo" en el clima actual. Los cerdos se exponen a él al menos una vez al día durante los 5 meses de verano y principios de otoño, mientras que los rumiantes y los pollos de engorde solo evitan la exposición diaria a un estrés térmico muy severo durante el invierno. Se ha proyectado que incluso con un calentamiento global de 1,5  °C (2,7  °F), el estrés térmico "muy severo" se convertiría en un evento diario para los rumiantes y los pollos de engorde . Con un aumento de 2  °C (3,6  °F), se sentiría durante un período más prolongado, y es probable que los sistemas de refrigeración extensos se conviertan en una necesidad para la producción ganadera en el Caribe. Con un aumento de 2,5  °C (4,5  °F), solo las gallinas ponedoras evitarían la exposición diaria a un estrés térmico "muy severo" durante los meses de invierno. ^{[ 44 ]}

Los estudios sobre el estrés térmico y el ganado se habían centrado históricamente en el ganado vacuno, ya que a menudo se cría al aire libre y, por lo tanto, está expuesto directamente a los cambios climáticos. Por otro lado, algo más del 50 % de la producción mundial de carne de cerdo y el 70 % de la producción mundial de aves de corral provenían de animales criados exclusivamente en edificios cerrados incluso alrededor de 2006, y se esperaba que las cifras aumentaran entre 3 y 3,5 veces para los cerdos, entre 2 y 2,4 veces para las gallinas ponedoras y entre 4,4 y 5 veces para los pollos de engorde . Históricamente, se consideraba que el ganado en estas condiciones era menos vulnerable al calentamiento que los animales en áreas al aire libre debido a que habitaban en edificios aislados, donde se utilizan sistemas de ventilación para controlar el clima y aliviar el exceso de calor. Sin embargo, en las regiones de latitudes medias históricamente más frías , las temperaturas interiores ya eran más altas que las exteriores incluso en verano, y como el aumento de la calefacción supera las especificaciones de estos sistemas, los animales confinados quedan más vulnerables al calor que los criados al aire libre. ^{[ 48 ]}

Tanto las sequías como las inundaciones contribuyen a la disminución de los rendimientos de los cultivos . En promedio, el cambio climático aumenta la cantidad total de agua contenida en la atmósfera en un 7 % por cada 1 °C (1,8 °F) , aumentando así la precipitación . ^{[ 50 ] [ 51 ]} Sin embargo, este aumento de la precipitación no se distribuye uniformemente en el espacio ( los patrones de circulación atmosférica ya hacen que diferentes áreas reciban diferentes cantidades de lluvia) ni en el tiempo: las lluvias intensas, con potencial para causar inundaciones, se vuelven más frecuentes. Esto significa que bajo el probable escenario de cambio climático de rango medio , ^{[ 52 ] [ 53 ]} SSP2-4.5, los eventos de precipitación a nivel mundial aumentarán en un 11,5 %, pero el tiempo entre ellos aumentará en un promedio del 5,1 %. Bajo el escenario de emisiones más altas SSP5-8.5 , habrá un aumento del 18,5 % en el tamaño de los eventos y un aumento del 9,6 % en la duración entre ellos. Al mismo tiempo, las pérdidas de agua de las plantas por evapotranspiración aumentarán en casi todas partes debido a las temperaturas más altas. ^{[ 49 ]} Si bien el efecto de fertilización del CO ₂ también reduce dichas pérdidas por las plantas, depende del clima de la zona qué efecto predominará. Por ello, la sequía del Cuerno de África de 2020-2023 se ha atribuido principalmente al gran aumento de la evapotranspiración, que exacerbó el efecto de las escasas precipitaciones persistentes, que habrían sido más manejables en el clima preindustrial más frío. ^{[ 3 ]}  

In total, this means that droughts have been occurring more frequently on average because of climate change. Africa, southern Europe, the Middle East, most of the Americas, Australia, South and Southeast Asia are the parts of the globe where droughts are expected to become more frequent and intense in spite of the global increase in precipitation.^[54] Droughts disturb terrestrial precipitation, evaporation and soil moisture,^[55][56] and these effects can be aggravated by population growth and urban expansion spurring on increased demand for water.^[57] The ultimate outcome is water scarcity, which results in crop failures and the loss of pasture grazing land for livestock,^[58] exacerbating pre-existing poverty in developing countries and leading to malnutrition and potentially famine.^[59][34]

El riego de cultivos puede reducir o incluso eliminar los efectos sobre los rendimientos de las bajas precipitaciones y las altas temperaturas, a través del enfriamiento localizado. Sin embargo, el uso de recursos hídricos para el riego tiene desventajas y es costoso. ^{[ 32 ]} Además, algunas fuentes de agua de riego pueden volverse menos confiables. Esto incluye el riego impulsado por la escorrentía de agua de los glaciares durante el verano, ya que se ha observado un retroceso de los glaciares desde 1850 , y se espera que continúe, agotando el hielo glaciar y reduciendo o eliminando por completo la escorrentía. ^{[ 61 ]} En Asia, el calentamiento global de 1,5 °C (2,7 °F) reducirá la masa de hielo de las altas montañas de Asia en aproximadamente un 29-43%,: ^{[ 62 ]} Aproximadamente 2.400 millones de personas viven en la cuenca hidrográfica de los ríos del Himalaya: ^{[ 63 ]} Solo en la India , el río Ganges proporciona agua para beber y para la agricultura a más de 500 millones de personas. ^{[ 64 ] [ 65 ]} En la cuenca del río Indo , estos recursos hídricos de montaña contribuyen hasta al 60% del riego fuera de la temporada del monzón y a un 11% adicional de la producción agrícola total. ^{[ 11 ]} Dado que se proyecta que los efectos del cambio climático en el ciclo del agua aumentarán sustancialmente las precipitaciones en todas las partes excepto en las más occidentales de la cuenca, se espera que la pérdida de los glaciares se compense; sin embargo, la agricultura en la región dependerá más que nunca del monzón, y la generación de energía hidroeléctrica será menos predecible y confiable. ^{[ 66 ] [ 60 ] [ 67 ]}   

Aunque se ha observado el reverdecimiento de las zonas vegetadas de la Tierra, el efecto positivo continuo de la fertilización _con CO₂ seguirá siendo incierto a largo plazo. Históricamente, la agricultura se ha basado en el uso de fertilizantes sintéticos, herbicidas e insecticidas, combinados con avances en el riego y enfoques biotecnológicos para aumentar la productividad. Verma, Krishnan (2025). "Adaptación al cambio climático: Desafíos para la sostenibilidad agrícola" . Plant, Cell & Environment . 48 (4). Wiley: 2522– 2533. Bibcode : 2025PCEnv..48.2522V . doi : 10.1111/pce.15078 . PMID 39136256. Recuperado el 30 de octubre de 2025 . Se ha informado que los efectos positivos del CO₂ _elevado sobre el crecimiento de las plantas pueden verse atenuados por limitaciones de nutrientes, en particular N y P, que son cruciales para la producción de biomasa y la productividad a largo plazo. ^{[ 81 ] [ 82 ]} Además, aunque los datos satelitales indican un aumento generalizado en el LAI, la tendencia al reverdecimiento no se traduce necesariamente en un aumento proporcional en el secuestro de carbono, debido a la reducción de los tiempos de residencia del carbono y al aumento de la respiración del ecosistema con el calentamiento, así como a las pérdidas de carbono no contabilizadas. ^{[ 83 ] [ 84 ]} Por lo tanto, a pesar de potenciar el reverdecimiento global mediante la fertilización _con CO₂ , su potencial para compensar las emisiones antropogénicas parece estar restringido sin los ajustes correspondientes en el suministro de nutrientes y la gestión de la tierra. ^{[ 85 ]}

Los cambios en el dióxido de carbono atmosférico pueden reducir la calidad nutricional de algunos cultivos, por ejemplo, el trigo tiene menos proteínas y menos de algunos minerales. ^{[ 88 ] : 439 [ 89 ]} La calidad nutricional de las plantas C3 (por ejemplo, trigo, avena, arroz) está especialmente en riesgo: se esperan niveles más bajos de proteínas, así como de minerales (por ejemplo, zinc y hierro). ^{[ 6 ] : 1379} Los cultivos alimentarios podrían experimentar una reducción del contenido de proteínas , hierro y zinc en los cultivos alimentarios comunes del 3 al 17%. ^{[ 90 ]} Este es el resultado proyectado de los alimentos cultivados bajo los niveles esperados de dióxido de carbono atmosférico de 2050. Utilizando datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, así como de otras fuentes públicas, los autores analizaron 225 alimentos básicos diferentes, como trigo , arroz , maíz , verduras , raíces y frutas . ^{[ 91 ]}

El efecto del aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico sobre la calidad nutricional de las plantas no se limita únicamente a las categorías de cultivos y nutrientes mencionados anteriormente. Un metaanálisis de 2014 demostró que los cultivos y las plantas silvestres expuestas a niveles elevados de dióxido de carbono en diversas latitudes presentan una menor densidad de varios minerales como el magnesio, el hierro, el zinc y el potasio. ^{[ 86 ]}

Estudios que utilizan el enriquecimiento de concentración de aire libre también han demostrado que los aumentos de CO₂ _conducen a concentraciones reducidas de micronutrientes en plantas cultivadas y no cultivadas con consecuencias negativas para la nutrición humana, ^{[ 92 ] [ 86 ]} incluyendo una disminución de las vitaminas B en el arroz. ^{[ 93 ] [ 94 ]} Esto puede tener efectos en cadena en otras partes de los ecosistemas , ya que los herbívoros necesitarán comer más para obtener la misma cantidad de proteína. ^{[ 95 ]}

Una revisión narrativa de 2022 destacó que el cambio climático no solo afecta la cantidad de alimentos, sino que también reduce la calidad nutricional de los cultivos. Se ha observado que los niveles elevados de CO₂ atmosférico _disminuyen las concentraciones de proteínas, hierro, zinc y otros micronutrientes en alimentos básicos importantes como el trigo y el arroz. Estas pérdidas de nutrientes pueden provocar deficiencias generalizadas, especialmente en poblaciones vulnerables, y contribuir a un mayor riesgo de malnutrición. Los autores enfatizan que se necesitan urgentemente una agricultura climáticamente inteligente y sistemas alimentarios sostenibles para proteger tanto la seguridad alimentaria como la salud humana ante estos desafíos. ^{[ 96 ]}

La evidencia empírica muestra que el aumento de los niveles de CO₂ resulta en concentraciones más bajas de muchos minerales en los tejidos vegetales. Duplicar _{los niveles de} CO₂ resulta en una disminución del 8%, en promedio, en la concentración de minerales. ^{[ 86 ]} La disminución de magnesio, calcio, potasio, hierro, zinc y otros minerales en los cultivos puede empeorar la calidad de la nutrición humana. Los investigadores informan que los niveles _de CO₂ previstos para la segunda mitad del siglo XXI probablemente reducirán los niveles de zinc, hierro y proteínas en el trigo, el arroz, los guisantes y la soja. Unos dos mil millones de personas viven en países donde los ciudadanos obtienen más del 60 por ciento de su zinc o hierro de este tipo de cultivos. Las deficiencias de estos nutrientes ya causan una pérdida estimada de 63 millones de años de vida anualmente. ^{[ 97 ] [ 98 ]}

Además de la disminución de minerales, la evidencia muestra que las plantas contienen un 6 % más de carbono, un 15 % menos de nitrógeno, un 9 % menos de fósforo y un 9 % menos de azufre en condiciones de doble concentración de _CO₂ . El aumento de carbono se atribuye principalmente a los carbohidratos sin función estructural en las plantas: el almidón y los azúcares simples, digeribles por el ser humano y que aportan calorías. La disminución de nitrógeno se traduce directamente en una disminución del contenido de proteínas. En consecuencia, una mayor concentración de _CO₂ no solo reduce los micronutrientes de la planta, sino también la calidad de su combinación de macronutrientes.

Estas disminuciones nutricionales tienen graves consecuencias para la salud pública en todo el mundo, y especialmente en áreas donde tradicionalmente se han consumido dietas basadas en plantas. Las poblaciones de países de ingresos bajos y medios están particularmente en riesgo, ya que cultivos básicos como el arroz y el trigo son las principales fuentes de su proteína, hierro y zinc diarios. ^{[ 99 ]} Las posibles pérdidas de nutrientes como resultado de los cambios en la composición de los cultivos debido al CO ₂ podrían empeorar cualquier deficiencia ya existente y aumentar la incidencia de anemia, retraso del crecimiento y el desarrollo de habilidades cognitivas. ^{[ 100 ]} Además del efecto en los humanos, tales cambios en el contenido de nutrientes pueden propagarse a través de las redes tróficas, con los herbívoros necesitando ingerir más biomasa para satisfacer sus necesidades dietéticas, lo que podría tener implicaciones para la dinámica de los ecosistemas. ^{[ 101 ]} Estos resultados resaltan la importancia de no solo considerar los rendimientos de los cultivos en escenarios climáticos futuros, sino también los méritos nutricionales de los rendimientos en términos de su potencial para apoyar la salud humana y ecológica. ^{[ 102 ]}

Las emisiones antropogénicas de metano contribuyen significativamente al calentamiento global debido a su alto potencial de calentamiento global . Al mismo tiempo, el metano también actúa como precursor del ozono troposférico , un importante contaminante atmosférico . Sus efectos incluyen la disminución de las funciones fisiológicas y, por lo tanto, del rendimiento y la calidad de los cultivos. ^{[ 6 ] : 732} Tras el aumento de los niveles de metano, los niveles de ozono troposférico "aumentaron sustancialmente desde finales del siglo XIX", ^{[ 6 ] : 732} y, según una estimación de 2016, los cuatro principales cultivos (véase la sección posterior) experimentaron pérdidas de rendimiento del 5 ± 1,5 % en relación con un escenario sin cambio climático debido únicamente al aumento del ozono, lo que representa casi la mitad de los efectos negativos causados ​​por otros efectos del cambio climático (10,9 ± 3,2 %) y anula la mayor parte del efecto de fertilización _del CO₂ (6,5 ± 1,0 %). ^{[ 6 ] : 724}

Se prevé que las temperaturas atmosféricas más cálidas observadas en las últimas décadas den lugar a un ciclo hidrológico más intenso, incluyendo eventos de lluvia más extremos. La erosión , la degradación del suelo y la compactación del suelo son más probables como resultado de las fuertes lluvias y los fenómenos meteorológicos extremos. ^{[ 104 ]} La fertilidad del suelo también se vería afectada por el calentamiento global. Esto restringe el desarrollo de los cultivos. El aumento de la erosión en los paisajes agrícolas debido a factores antropogénicos puede producirse con pérdidas de hasta el 22 % del carbono del suelo en 50 años. ^{[ 105 ]}

El cambio climático también provocará el calentamiento de los suelos. Las temperaturas elevadas pueden acelerar la descomposición de la materia orgánica del suelo, reduciendo el carbono orgánico y disminuyendo la capacidad del suelo para retener nutrientes y agua. ^{[ 106 ] [ 107 ]} Estos factores contribuyen colectivamente a la reducción de la calidad del suelo, afectando así el crecimiento de los cultivos. A su vez, esto podría provocar un aumento drástico de la población de microorganismos del suelo , entre un 40 % y un 150 %. Las condiciones más cálidas favorecerían el crecimiento de ciertas especies bacterianas, modificando la composición de la comunidad bacteriana. El aumento del dióxido de carbono incrementaría las tasas de crecimiento de las plantas y los microorganismos del suelo, ralentizando el ciclo del carbono del suelo y favoreciendo a los oligotrofos , que crecen más lentamente y son más eficientes en el uso de recursos que los copiotrofos . ^{[ 108 ]}

Un aumento del nivel del mar provocaría la pérdida de tierras agrícolas , en particular en zonas como el sudeste asiático . ^{[ 109 ]} La erosión , la sumersión de las costas y la salinización de las aguas subterráneas debido al aumento del nivel del mar podrían afectar principalmente a la agricultura mediante la inundación de las tierras bajas . Zonas bajas como Bangladesh , India y Vietnam sufrirán grandes pérdidas en la cosecha de arroz si el nivel del mar aumenta como se prevé para finales de siglo. Vietnam, por ejemplo, depende en gran medida de su extremo sur, donde se encuentra el delta del Mekong , para el cultivo de arroz. Un aumento de un metro en el nivel del mar cubrirá varios kilómetros cuadrados de arrozales en Vietnam. ^{[ 110 ]}

Además de inundar tierras agrícolas, el aumento del nivel del mar también puede provocar la intrusión de agua salada en pozos de agua dulce , especialmente si ya se encuentran por debajo del nivel del mar. Una vez que la concentración de agua salada supera el 2-3%, el pozo se vuelve inutilizable. Cabe destacar que se estima que el 15% de la costa de Estados Unidos ya tiene la mayor parte de sus aguas subterráneas por debajo del nivel del mar. ^{[ 103 ]}

El cambio climático puede aumentar la cantidad de tierra cultivable al reducir la cantidad de tierra congelada. Un estudio de 2005 informa que la temperatura en Siberia ha aumentado tres grados Celsius en promedio desde 1960 (mucho más que en el resto del mundo). ^{[ 111 ]}Sin embargo, los informes sobre el efecto del calentamiento global en la agricultura rusa ^{[ 112 ]} indican efectos probables contradictorios: si bien esperan una extensión hacia el norte de las tierras cultivables, ^{[ 113 ]} también advierten sobre posibles pérdidas de productividad y un mayor riesgo de sequía. ^{[ 114 ]}

Se espera que la región ártica se beneficie de mayores oportunidades para la agricultura y la silvicultura . ^{[ 115 ]}

Se espera que el cambio climático tenga un efecto negativo en muchos insectos, reduciendo considerablemente la distribución de sus especies y, por lo tanto, aumentando su riesgo de extinción . ^{[ 119 ]} Alrededor del 9% de la producción agrícola depende de alguna manera de la polinización por insectos , ^{[ 120 ]} y algunas especies polinizadoras también se ven afectadas negativamente, siendo los abejorros silvestres particularmente vulnerables al calentamiento reciente. ^{[ 121 ] [ 122 ]}

Al mismo tiempo, los insectos son los taxones animales más diversos, y algunas especies se beneficiarán de los cambios, incluyendo plagas agrícolas y vectores de enfermedades notables . ^{[ 117 ]} Los insectos que antes tenían solo dos ciclos de reproducción por año podrían obtener un ciclo adicional si las estaciones de crecimiento cálidas se extienden, causando un auge demográfico. Los lugares templados y las latitudes más altas tienen más probabilidades de experimentar un cambio drástico en las poblaciones de insectos: ^{[ 123 ]} por ejemplo, la epidemia del escarabajo del pino de montaña en la Columbia Británica , Canadá, había matado millones de pinos, en parte porque los inviernos no eran lo suficientemente fríos como para ralentizar o matar las larvas en crecimiento del escarabajo. ^{[ 34 ]} Asimismo, se predice que la polilla de la patata y el escarabajo de la patata de Colorado se extenderán a áreas actualmente demasiado frías para ellos. ^{[ 124 ]}

Además, los efectos del cambio climático en el ciclo del agua a menudo significan que tanto las estaciones húmedas como las secas se volverán más intensas. Algunas especies de insectos se reproducirán más rápidamente porque son más capaces de aprovechar tales cambios en las condiciones. ^{[ 125 ]} Esto incluye ciertas plagas de insectos, como pulgones y moscas blancas : ^{[ 34 ]} de manera similar, los enjambres de langostas también podrían causar más daños como resultado. Un ejemplo notable fue la infestación de langostas de 2019-2022 centrada en África Oriental , considerada la peor de su tipo en muchas décadas. ^{[ 126 ] [ 127 ]}

La oruga cogollera del maíz , Spodoptera frugiperda , es una plaga vegetal altamente invasora que puede causar daños masivos a los cultivos, especialmente al maíz. En los últimos años, se ha extendido a países del África subsahariana , y esta propagación está relacionada con el cambio climático. Se prevé que estas plagas invasoras se extiendan a otras partes del planeta, dado su alto grado de adaptación a diferentes entornos. ^{[ 4 ]}

Un clima cambiante puede favorecer a las malezas biológicamente más diversas sobre los monocultivos en muchas explotaciones agrícolas. ^{[ 118 ]} Las características de las malezas, como su diversidad genética , su capacidad de hibridación y sus rápidas tasas de crecimiento, les otorgan una ventaja en climas cambiantes, ya que estas características les permiten adaptarse fácilmente en comparación con la mayoría de los cultivos uniformes de las explotaciones agrícolas, y les confieren una ventaja biológica. ^{[ 34 ]}

Las malas hierbas también experimentan la misma aceleración de ciclos que los cultivos y se beneficiarían de la fertilización _con CO₂ . Dado que la mayoría de las malas hierbas son plantas C3 , es probable que compitan aún más que ahora con cultivos C4 como el maíz. ^{[ 128 ]} También se espera que el aumento de los niveles _de CO₂ incremente la tolerancia de las malas hierbas a los herbicidas , reduciendo su eficacia. ^{[ 118 ]} Sin embargo, esto podría contrarrestarse con el aumento de las temperaturas, que elevaría su efectividad. ^{[ 128 ]}

Actualmente, los patógenos provocan pérdidas del 10 al 16 % de la cosecha mundial, y es probable que este nivel aumente, ya que las plantas están expuestas a un riesgo cada vez mayor de plagas y patógenos . ^{[ 129 ]} Las investigaciones han demostrado que el cambio climático puede alterar las etapas de desarrollo de los patógenos vegetales que pueden afectar a los cultivos. Esto incluye varios patógenos asociados con la enfermedad de la pierna negra de la patata (por ejemplo, Dickeya ), ya que crecen y se reproducen más rápido a temperaturas más altas. ^{[ 130 ]} También se espera que el calentamiento aumente los problemas de seguridad alimentaria y el deterioro de los alimentos causado por hongos productores de micotoxinas y bacterias como Salmonella . ^{[ 131 ]}

El cambio climático provocaría un aumento de las precipitaciones en algunas zonas, lo que conllevaría un incremento de la humedad atmosférica y de la duración de las estaciones lluviosas . Junto con temperaturas más elevadas, estas condiciones podrían favorecer el desarrollo de enfermedades fúngicas , como el tizón tardío , ^{[ 132 ] [ 117 ]} o infecciones bacterianas como Ralstonia solanacearum , que también podrían propagarse con mayor facilidad a través de inundaciones repentinas . ^{[ 124 ]}

El cambio climático tiene la capacidad de alterar las interacciones entre patógenos y huéspedes, específicamente las tasas de infección de patógenos y la resistencia de la planta huésped. ^{[ 133 ]} También se ven afectados por las enfermedades de las plantas los costos económicos asociados con el cultivo de diferentes plantas que podrían producir menos ganancias, así como el tratamiento y manejo de cultivos ya enfermos. ^{[ 134 ]} Por ejemplo, la roya de la soja es un patógeno vegetal virulento que puede matar campos enteros en cuestión de días, devastando a los agricultores y costando miles de millones en pérdidas agrícolas. ^{[ 34 ]} El cambio en los patrones climáticos y la temperatura debido al cambio climático conduce a la dispersión de patógenos vegetales a medida que los huéspedes migran a áreas con condiciones más favorables. Esto aumenta las pérdidas de cultivos debido a enfermedades. ^{[ 131 ] [ 117 ]} Por ejemplo, los pulgones actúan como vectores de muchos virus de la papa y podrán propagarse más debido al aumento de las temperaturas. ^{[ 135 ]}

Según el Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2022, hay una alta confianza en que, por sí mismo, el cambio climático hasta la fecha ha dejado principalmente efectos negativos tanto en los rendimientos de los cultivos como en la calidad de los productos, aunque ha habido cierta variación regional: ^{[ 6 ] : 724} se han observado más efectos negativos para algunos cultivos en latitudes bajas (maíz y trigo), mientras que se han observado efectos positivos del cambio climático en algunos cultivos en latitudes altas (maíz, trigo y remolacha azucarera ). ^{[ 137 ] : 8} Es decir, durante el período de 1981 a 2008, el calentamiento global ha tenido efectos negativos en el rendimiento del trigo especialmente en las regiones tropicales, con disminuciones en los rendimientos globales promedio del 5,5 %. ^{[ 138 ]} Un estudio de 2019 rastreó ~20 000 unidades políticas a nivel mundial para 10 cultivos ( maíz , arroz , trigo , soja , cebada , yuca , palma aceitera , colza , sorgo y caña de azúcar ), proporcionando más detalles sobre la resolución espacial y un mayor número de cultivos que los estudiados anteriormente. ^{[ 136 ]} Se encontró que los rendimientos de los cultivos en Europa, África subsahariana y Australia habían disminuido en general debido al cambio climático (en comparación con el valor de referencia de los datos promedio de 2004-2008), aunque existen excepciones. El efecto del cambio climático global en los rendimientos de diferentes cultivos con respecto a las tendencias climáticas varió de -13,4 % (palma aceitera) a 3,5 % (soja). El estudio también mostró que los efectos son generalmente positivos en América Latina. Los efectos en Asia y América del Norte y Central son mixtos. ^{[ 136 ]} Investigaciones empíricas recientes encuentran que cada aumento de 1 °C en la temperatura superficial media global podría reducir la producción mundial de cultivos básicos en aproximadamente 5,5 x 10^14 kcal anualmente (≈120 kcal/persona/día, o ~4,4 % del consumo recomendado), incluso después de tener en cuenta la adaptación y el crecimiento de los ingresos, con solo alrededor de una cuarta parte de las pérdidas mitigadas para mediados de siglo. (Hultgren et al., 2025) ^{[ 139 ]}

Si bien la Revolución Verde había asegurado el crecimiento de la producción agrícola total por superficie terrestre del 250% al 300% desde la década de 1960, ^{[ 6 ] : 727} con alrededor del 44% atribuido solo a nuevas variedades de cultivos, ^{[ 140 ]} se cree que este crecimiento habría sido aún mayor sin el papel contrarrestante del cambio climático en los principales rendimientos de cultivos durante el mismo período. Entre 1961 y 2021, la productividad agrícola mundial podría haber sido un 21% mayor de lo que realmente fue, si no hubiera tenido que lidiar con el cambio climático. Tales déficits habrían afectado más a la seguridad alimentaria de las poblaciones vulnerables : ^{[ 6 ] : 724} un estudio en 2019 mostró que el cambio climático ya ha aumentado el riesgo de inseguridad alimentaria en muchos países inseguros de alimentos. ^{[ 136 ]} Incluso en países desarrollados como Australia , se ha constatado que los fenómenos meteorológicos extremos asociados al cambio climático provocan una amplia gama de efectos en cascada a través de la interrupción de la cadena de suministro , además de su efecto principal en los sectores de frutas, verduras y ganado y las comunidades rurales que dependen de ellos. ^{[ 141 ]}

Entre 1961 y 1985, la producción de cereales se duplicó con creces en los países en desarrollo , debido en gran medida al desarrollo del riego, los fertilizantes y las variedades de semillas. ^{[ 142 ]} Incluso en ausencia de nuevos avances científicos/tecnológicos, muchos de los avances existentes no se han distribuido de manera uniforme, y se espera que su difusión del mundo desarrollado al mundo en desarrollo impulse algunas mejoras por sí sola. Además, la expansión agrícola se ha ralentizado en los últimos años, pero se espera que esta tendencia se revierta en el futuro para mantener el suministro mundial de alimentos en todos los escenarios de cambio climático, excepto en los más optimistas, de acuerdo con el Acuerdo de París . ^{[ 143 ] [ 87 ]}

En 2007, el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC sugirió que el potencial de producción mundial aumentaría hasta aproximadamente 3 °C (5,4 °F) de calentamiento global promedio, ya que los aumentos de productividad de los cereales en latitudes altas compensarían las disminuciones en latitudes bajas y los rendimientos agregados mundiales de la agricultura de secano aumentarían entre un 5 % y un 20 % en la primera mitad del siglo XXI. Un calentamiento que supere este nivel probablemente provocaría descensos globales en los rendimientos. ^{[ 144 ] [ 145 ] : 14–15} Desde entonces, los informes posteriores han sido más negativos sobre el potencial de producción mundial. ^{[ 6 ]}  

El Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. evaluó la literatura sobre los efectos del cambio climático en los rendimientos de los cultivos en 2011, ^{[ 30 ]} y proporcionó estimaciones centrales para cultivos clave. ^{[ 30 ] : 160} Un metaanálisis en 2014 reveló consenso en que se espera que el rendimiento disminuya en la segunda mitad del siglo, y con un mayor efecto en las regiones tropicales que en las templadas. ^{[ 146 ]}

Una revisión exhaustiva realizada en 2024 por Yuan et al. encontró que, bajo escenarios de altas emisiones sin adaptación, se proyecta que los efectos combinados del aumento de las temperaturas, los patrones de precipitación alterados y el aumento de la evapotranspiración reducirán los rendimientos de los cuatro cereales básicos (maíz, arroz, trigo y soja) en aproximadamente un 5-10  % para mediados de siglo. ^{[ 147 ]}

Existe una gran variedad de cultivos agrícolas , pero no todos son igualmente importantes. La mayoría de las evaluaciones del cambio climático se centran en "cuatro cultivos principales": maíz , arroz , trigo y soja ^{[ 148 ]} , que se consumen directa e indirectamente como alimento para animales (el principal uso de la soja). Estos tres cereales son responsables, en conjunto, de la mitad de la ingesta calórica total humana ^{[ 149 ]} , y junto con la soja, representan dos tercios ^{[ 12 ]} . Se han utilizado diferentes métodos para proyectar los rendimientos futuros de estos cultivos, y para 2019, el consenso era que el calentamiento global provocaría una disminución agregada de los cuatro. El maíz y la soja disminuirían con cualquier calentamiento, mientras que la producción de arroz y trigo podría alcanzar su punto máximo con un calentamiento de 3 °C (5,4 °F) ^{[ 88 ] : 453 .}  

En 2021, un artículo que utilizó un conjunto de 21 modelos climáticos estimó que bajo el escenario de cambio climático más intenso utilizado en ese momento, RCP8.5 , los rendimientos globales de estos cuatro cultivos disminuirían entre un 3 y un 12 % alrededor de 2050 y entre un 11 y un 25 % para el año 2100. Las pérdidas se concentraron en los que actualmente son los principales productores y exportadores agrícolas. Por ejemplo, incluso para 2050, algunas áreas agrícolas de Australia , Brasil , Sudáfrica , el sureste de China , el sur de Europa y los Estados Unidos sufrirían pérdidas de producción, principalmente de maíz y soja, superiores al 25 %. ^{[ 150 ]} Un hallazgo similar —que algunos de los principales "graneros" comenzarían a ver efectos inequívocos del cambio climático, tanto positivos como negativos, antes del año 2040— se había establecido en otro estudio del mismo año. ^{[ 151 ]} Dado que representa el peor escenario posible de emisiones en continuo aumento sin esfuerzos para reducirlas, el RCP8.5 a menudo se considera poco realista, ^{[ 152 ]} y un escenario menos intenso, el RCP4.5 (que aún conduce a casi 3 °C (5,4 °F) para finales de siglo, muy por encima de los objetivos del Acuerdo de París ), ahora se considera generalmente que se ajusta mejor a la trayectoria actual. ^{[ 52 ] [ 53 ]}  

Además, la disminución de los rendimientos agrícolas podría incrementar los precios de los alimentos y afectar negativamente la prosperidad agrícola a nivel mundial, con una pérdida anual del 0,3 % en el PIB mundial proyectado para 2100. Esto impactará negativamente los medios de subsistencia de millones de personas, particularmente en los países del sur de Asia. Más del 70 % de la población de la región asiática depende de la agricultura para su sustento, la cual emplea a casi el 60 % de la fuerza laboral y aporta el 22 % del producto interno bruto (PIB) de la zona. ^{[ 153 ]}

Maíz

De los cuatro cultivos, el maíz se considera el más vulnerable al calentamiento, ^{[ 154 ]} y un metaanálisis concluye que cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global reduce los rendimientos del maíz en un 7,4 %. ^{[ 12 ]}  

También es una planta fijadora de carbono C4 , lo que significa que experimenta poco beneficio del aumento de los niveles _de CO₂ . ^{[ 10 ]} Cuando se publicaron en 2021 los resultados de los experimentos de modelización que comparaban la producción combinada de los modelos más recientes del sistema terrestre y los modelos dedicados a los cultivos agrícolas, el hallazgo nuevo más notable fue la reducción sustancial en los rendimientos globales proyectados del maíz. Mientras que la generación anterior sugería que, bajo el escenario de bajo calentamiento, la productividad del maíz aumentaría en alrededor del 5 % para finales de siglo, la más reciente había mostrado una reducción del 6 % bajo el escenario equivalente, SSP1-2.6 . Bajo el SSP5-8.5 de altas emisiones, hubo una disminución global del 24 % para 2100, en contraposición a la sugerencia anterior de un aumento del 1 %. ^{[ 151 ]}

Arroz

Los estudios indican que, por sí solos, los cambios de temperatura reducen los rendimientos mundiales del arroz en un 3,2 % por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. ^{[ 12 ]} Las proyecciones se vuelven más complicadas una vez que se deben tener en cuenta los cambios en la precipitación, el efecto de fertilización del CO₂ y otros factores: por ejemplo, los efectos del clima en el crecimiento del arroz en _Asia Oriental habían sido positivos netos hasta ahora, ^{[ 6 ] : 728} aunque una investigación de 2023 sugirió que para finales de siglo, China podría perder hasta un 8 % de su rendimiento de arroz debido solo a los aumentos en los eventos de lluvias extremas. ^{[ 29 ]} A partir de 2021, las proyecciones globales de rendimientos de arroz de los modelos climáticos y agrícolas más avanzados fueron menos consistentes que para el trigo y el maíz, y menos capaces de identificar una tendencia estadísticamente significativa clara. ^{[ 151 ]}  

Las predicciones sobre los efectos del cambio climático en el cultivo de arroz varían. Se ha proyectado que el rendimiento mundial del arroz disminuirá alrededor de un 3,2 % con cada aumento de 1 °C en la temperatura media global ^{[ 155 ]} , mientras que otro estudio predice que el cultivo mundial de arroz aumentará inicialmente, estabilizándose en torno a un calentamiento de 3 °C (2091-2100 en relación con 1850-1900) ^{[ 156 ] .}

Los impactos del cambio climático en el cultivo de arroz varían según la ubicación geográfica y el contexto socioeconómico. Por ejemplo, el aumento de las temperaturas y la disminución de la radiación solar durante los últimos años del siglo XX redujeron el rendimiento del arroz entre un 10 % y un 20 % en 200 fincas de siete países asiáticos. Esto pudo deberse al aumento de la respiración nocturna. ^{[ 157 ] [ 158 ]} El IRRI ha pronosticado que los rendimientos del arroz en Asia disminuirán aproximadamente un 20 % por cada grado Celsius de aumento en la temperatura media global. Además, el arroz no puede producir grano si las flores experimentan una temperatura de 35 °C o más durante más de una hora, por lo que la cosecha se perdería en estas condiciones. ^{[ 159 ] [ 160 ]}

En el valle del Po , en Italia, las variedades de arroz para risotto arborio y carnaroli han sufrido malas cosechas debido a la sequía en el siglo XXI. El Ente Nazionale Risi está desarrollando variedades resistentes a la sequía; su variedad nuovo prometeo tiene raíces profundas que le permiten tolerar la sequía, pero no es apta para risotto. ^{[ 161 ]}

Trigo

Los efectos del cambio climático en el trigo de secano variarán según la región y las condiciones climáticas locales. Los estudios en Irán sobre los cambios en la temperatura y las precipitaciones son representativos de varias partes del mundo, ya que existe una amplia gama de condiciones climáticas. Estas van desde templadas hasta áridas cálidas y semiáridas frías. Los escenarios basados ​​en un aumento de la temperatura de hasta 2,5 °C (4,5 °F) y una disminución de las precipitaciones de hasta un 25 % muestran que las pérdidas de rendimiento del grano de trigo pueden ser significativas. Las pérdidas pueden llegar a ser de hasta un 45 % en zonas templadas y superar el 50 % en zonas áridas cálidas. Pero en zonas semiáridas frías los rendimientos pueden aumentar ligeramente (alrededor del 15 %). Las estrategias de adaptación más prometedoras se centran en las fechas de siembra. La siembra tardía entre noviembre y enero puede tener efectos positivos significativos en los rendimientos debido a la estacionalidad de las precipitaciones. ^{[ 162 ]} Sin embargo, esos experimentos no consideraron los efectos del aumento de CO ₂ .  

A nivel mundial, se espera que los cambios de temperatura por sí solos reduzcan el rendimiento anual del trigo en un 6 % por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. ^{[ 12 ]} Sin embargo, otros factores como la precipitación y el efecto de fertilización _del CO₂ benefician mucho más los rendimientos del trigo. En noviembre de 2021, se publicaron los resultados de experimentos de modelización que comparaban la salida combinada de los modelos más recientes del sistema terrestre y modelos específicos de cultivos agrícolas. Si bien proyectó una disminución constante en los rendimientos globales futuros del maíz, particularmente bajo un mayor calentamiento, encontró lo opuesto para los rendimientos del trigo. Mientras que la generación anterior de modelos sugería un aumento del 9 % en los rendimientos globales del trigo para 2100 bajo el escenario de altas emisiones, los resultados actualizados indican que bajo su escenario de calentamiento más alto SSP5-8.5, aumentarían en un 18 %. ^{[ 151 ]} Según las proyecciones, el estrés inducido por el calor podría afectar potencialmente a aproximadamente la mitad de las Llanuras Indo-Gangéticas (IGP), haciéndolas inadecuadas para el cultivo de trigo para 2050. ^{[ 153 ]}  

Soja

Los estudios han demostrado que cuando aumentan los niveles _de CO₂ , las hojas de soja son menos nutritivas; por lo tanto, los escarabajos herbívoros tienen que comer más para obtener los nutrientes que necesitan . ^{[ 34 ]} Además, la soja es menos capaz de defenderse de los insectos depredadores bajo altos niveles _{de CO₂} . El CO₂ disminuye la producción de ácido jasmónico de la planta , un veneno insecticida que se excreta cuando la planta detecta un ataque. Sin esta protección, los escarabajos pueden comer las hojas de soja libremente, lo que resulta en un menor rendimiento de la cosecha. ^{[ 34 ]} Este no es un problema exclusivo de la soja, y los mecanismos de defensa de muchas especies de plantas se ven afectados en un ambiente con altos niveles _de CO₂ . ^{[ 129 ]}

Los estudios indican que, por sí solos, los cambios de temperatura reducen los rendimientos mundiales de la soja en un 3,1 % por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. ^{[ 12 ]} Estas proyecciones se vuelven más complejas una vez que se deben tener en cuenta los cambios en la precipitación, el efecto de fertilización _del CO₂ y otros factores: a partir de 2021, las proyecciones mundiales de los rendimientos de la soja de los modelos climáticos y agrícolas más avanzados fueron menos capaces de establecer una tendencia fuerte en comparación con las proyecciones para el maíz y el trigo. ^{[ 151 ]}  

Es probable que el cambio climático inducido por el aumento de los gases de efecto invernadero varíe entre cultivos y países. ^{[ 163 ]}

Mijo y sorgo

El mijo y el sorgo no se consumen tan ampliamente como los cuatro cultivos principales, pero son alimentos básicos cruciales en muchos países africanos . Un artículo publicado en 2022 reveló que, bajo el escenario de calentamiento más alto SSP5-8.5 , los cambios en la temperatura y la humedad del suelo reducirían los rendimientos agregados de mijo, sorgo, maíz y soja entre un 9 % y un 32 %, según el modelo. Cabe destacar que este resultado fue menos pesimista que en los modelos anteriores, lo que los autores atribuyeron a la simulación directa de la humedad del suelo, en lugar de intentar tenerla en cuenta indirectamente mediante el seguimiento de los cambios en las precipitaciones causados ​​por los efectos del cambio climático en el ciclo del agua . ^{[ 164 ]}

Papas

Se prevé que las plantas de patata y los rendimientos de los cultivos se beneficien del efecto de fertilización por CO2 , ^{[ 167 ]} lo que aumentaría las tasas fotosintéticas y, por lo tanto, el crecimiento, reduciría el consumo de agua mediante una menor transpiración de los estomas y aumentaría el contenido de almidón en los tubérculos comestibles. ^{[ 168 ]} Sin embargo, las patatas son más sensibles a los déficits hídricos del suelo que otros cultivos básicos como el trigo. ^{[ 169 ]} En el Reino Unido, se prevé que la cantidad de tierra cultivable apta para la producción de patatas de secano disminuya al menos un 75%. ^{[ 170 ]} Es probable que estos cambios conduzcan a una mayor demanda de agua de riego , especialmente durante la temporada de cultivo de la patata. ^{[ 168 ]}

Las papas crecen mejor en condiciones templadas. ^{[ 171 ]} Las temperaturas superiores a 30  °C (86  °F) tienen efectos negativos en los cultivos de papa, desde daños fisiológicos como manchas marrones en los tubérculos, hasta un crecimiento más lento, brotación prematura y menor contenido de almidón. ^{[ 172 ]} Estos efectos reducen el rendimiento del cultivo, afectando tanto la cantidad como el peso de los tubérculos. Como resultado, las áreas donde las temperaturas actuales están cerca de los límites del rango de temperatura de la papa (por ejemplo, gran parte del África subsahariana ) ^{[ 168 ]} probablemente sufrirán grandes reducciones en los rendimientos de los cultivos de papa en el futuro. ^{[ 171 ]} Por otro lado, las bajas temperaturas reducen el crecimiento de la papa y presentan riesgo de daños por heladas. ^{[ 168 ]}

Además de afectar directamente a las patatas, el cambio climático también afectará a la distribución y a las poblaciones de muchas enfermedades y plagas de la patata. Por ejemplo, se prevé que el tizón tardío se convierta en una mayor amenaza en algunas zonas (p. ej., en Finlandia ^{[ 124 ]} ) y en una amenaza menor en otras (p. ej., en el Reino Unido ^{[ 173 ])} . En conjunto, una estimación de 2003 sugiere que el rendimiento mundial futuro (2040-2069 ) de la patata sería entre un 18 % y un 32 % inferior al de entonces, debido a la disminución en zonas más cálidas como el África subsahariana ^{[ 124 ]} , a menos que los agricultores y los cultivares de patata puedan adaptarse al nuevo entorno ^{[ 117 ] .}

Viñedos (producción de vino)

Las vides son muy sensibles a su entorno, con una variación estacional en el rendimiento del 32,5 %. ^{[ 174 ]} El clima es uno de los factores clave que controlan la producción de uva y vino, ^{[ 175 ]} afectando la idoneidad de ciertas variedades de uva para una región particular, así como el tipo y la calidad del vino producido. ^{[ 176 ] [ 177 ]} La composición del vino depende en gran medida del mesoclima y el microclima , lo que significa que para producir vinos de alta calidad, debe mantenerse un equilibrio entre clima, suelo y variedad. La interacción entre clima, suelo y variedad se verá amenazada en algunos casos por los efectos del cambio climático . La identificación de los genes que subyacen a la variación fenológica en la uva puede ayudar a mantener un rendimiento constante de variedades particulares en futuras condiciones climáticas. ^{[ 178 ]}

El aumento gradual de las temperaturas provocará un cambio en las regiones aptas para el cultivo. ^{[ 179 ]} Se estima que el límite norte de la viticultura europea se desplazará hacia el norte entre 10 y 30 kilómetros (6,2 a 18,6  millas) por década hasta 2020, y se prevé que esta tasa se duplique entre 2020 y 2050. ^{[ 180 ]} Esto tiene efectos positivos y negativos, ya que abre las puertas al cultivo de nuevos cultivares en ciertas regiones, pero también conlleva la pérdida de idoneidad de otros cultivares y puede poner en riesgo la calidad y la cantidad de la producción en general. ^{[ 181 ] [ 179 ]}

Algunos científicos consideran que las proyecciones mencionadas sobre el rendimiento de los cultivos y la seguridad alimentaria son de utilidad limitada, ya que, en su opinión, modelan principalmente el cambio climático como un cambio en el estado climático promedio y no están bien equipados para considerar los extremos climáticos. Por ejemplo, un artículo publicado en 2021 también intentó calcular el número de personas que padecerían hambre en 2050, pero partiendo del supuesto de que un evento climático con una probabilidad del 1 % (es decir, una vez cada 100 años) de ocurrir en el nuevo clima (lo que significa que habría sido prácticamente imposible en el clima actual) impactaría ese año. Se estimó que tal evento aumentaría la cifra base entre un 11 % y un 33 % incluso en el escenario de bajas emisiones, y entre un 20 % y un 36 % en el de altas emisiones. Si tal evento afectara a regiones más vulnerables como el sur de Asia , estas habrían necesitado triplicar sus reservas alimentarias conocidas de 2021 para absorber el impacto. ^{[ 16 ]}

Cabe destacar que otros estudios muestran que la simulación de eventos extremos históricos recientes en modelos climáticos, como la ola de calor europea de 2003 , generalmente produce efectos menores que los observados en el mundo real, lo que indica que es probable que los efectos de futuros eventos extremos también se subestimen. ^{[ 17 ] [ 192 ]}

La diferencia entre la media climática y los extremos puede ser particularmente importante para determinar las áreas donde la agricultura podría dejar de ser viable. En 2021, un equipo de investigación se propuso extender las proyecciones de modelos climáticos sobre los cambios medios en la temperatura y el ciclo del agua hasta el año 2500. Sugirieron que, bajo el segundo escenario de calentamiento más fuerte, RCP6.0, la superficie terrestre capaz de sustentar cuatro cultivos templados principales (maíz, papa, soja y trigo) se reduciría aproximadamente un 11 % para 2100 y un 18,3 % para 2500, mientras que para los principales cultivos tropicales ( yuca , arroz, batata , sorgo , taro y ñame ), disminuiría solo un 2,3 % alrededor de 2100, pero alrededor de un 15 % para 2500. Bajo el escenario de bajas emisiones RCP2.6, los cambios son mucho menores, con una disminución de alrededor del 3 % en la superficie terrestre apta para cultivos templados para 2500 y una ganancia equivalente para cultivos tropicales para entonces. ^{[ 193 ]}

Sin embargo, otro documento de 2021 sugirió que para el año 2100, bajo el escenario SSP5-8.5 de altas emisiones, el 31 % y el 34 % de la producción agrícola y ganadera actual abandonaría lo que los autores han definido como un "espacio climático seguro": es decir, esas áreas (la mayor parte del sur de Asia y Oriente Medio , así como partes del África subsahariana y Centroamérica ) experimentarían un cambio muy rápido en las zonas de vida de Holdridge (HLZ) y el clima asociado, al tiempo que tendrían una baja resiliencia social. Cabe destacar que una fracción similar de la producción agrícola y ganadera mundial también experimentaría un gran cambio en la HLZ, pero en áreas más desarrolladas que tendrían mayores posibilidades de adaptación. En contraste, bajo el escenario SSP1-2.6 de bajas emisiones, el 5 % y el 8 % de la producción agrícola y ganadera abandonaría lo que se define como el espacio climático seguro. ^{[ 18 ]}

También en 2021, se sugirió que el escenario de altas emisiones resultaría en un aumento de 4,5 veces en la probabilidad de fallas en la canasta básica (definidas como una pérdida de rendimiento del 10 % o más) para 2030, que luego podría aumentar 25 veces para 2050. ^{[ 195 ]} Esto corresponde a alcanzar umbrales de 1,5 °C (2,7 °F) y 2 °C (3,6 °F) bajo ese escenario: investigaciones anteriores sugirieron que para el maíz, esto aumentaría los riesgos de fallas simultáneas múltiples en la canasta básica (pérdida de rendimiento del 10 % o más) del 6 % bajo el clima de finales del siglo XX al 40 % y 54 %, respectivamente. ^{[ 8 ]}    

Algunos países dependen especialmente de las importaciones de ciertos exportadores, lo que significa que una mala cosecha en esos países los afectaría de manera desproporcionada. Por ejemplo, una prohibición de la exportación de cultivos básicos solo desde Rusia , Tailandia y Estados Unidos pondría en riesgo de hambruna a unos 200 millones de personas (el 90 % de África subsahariana). ^{[ 194 ]}

Además, existe el problema de representar la sincronización, donde eventos climáticos extremos ocurren simultáneamente en múltiples regiones productoras importantes. Se estimó que, hipotéticamente, si todas las regiones con una temporada de cultivo sincronizada experimentaran una pérdida de cosecha al mismo tiempo, esto causaría pérdidas de entre el 17 % y el 34 % en cuatro cultivos principales. ^{[ 196 ]} De manera más realista, el análisis de datos históricos sugirió que ya se han producido eventos climáticos sincronizados asociados con pérdidas de rendimiento de hasta el 20 %. ^{[ 197 ]}

Según una estimación de 2016, si las exportaciones mundiales de maíz, arroz y trigo disminuyeran un 10%, 55 millones de personas en 58 países pobres perderían al menos el 5% de su suministro de alimentos. ^{[ 194 ]} Además, se sabe que dos patrones específicos de ondas de Rossby inducen extremos de calor simultáneos en Asia Oriental , Europa Oriental y América del Norte Central, o en Asia Occidental , Europa Occidental y América del Norte Central Occidental, respectivamente. Ya se ha demostrado que estos extremos de calor causan disminuciones del 3-4% en el rendimiento de los cultivos en las regiones afectadas: ^{[ 198 ]} sin embargo, preocupantemente, los modelos climáticos sobreestiman los efectos de tales eventos históricos en América del Norte y los subestiman en otros lugares, simulando efectivamente ninguna pérdida neta de rendimiento. ^{[ 9 ]}

A medida que los fenómenos meteorológicos extremos se vuelven más comunes y más intensos, las inundaciones y las sequías pueden destruir los cultivos y eliminar el suministro de alimentos, al tiempo que interrumpen las actividades agrícolas y dejan a los trabajadores sin empleo. ^{[ 40 ] [ 201 ]} Con mayores costos para el agricultor, algunos ya no encontrarán financieramente viable cultivar: es decir, algunos agricultores pueden optar por abandonar permanentemente las áreas afectadas por la sequía. ^{[ 202 ]} La agricultura emplea a la mayoría de la población en la mayoría de los países de bajos ingresos y el aumento de los costos puede resultar en despidos de trabajadores o recortes salariales. ^{[ 59 ]} Otros agricultores responderán aumentando los precios de sus alimentos ; un costo que se traslada directamente al consumidor y afecta la asequibilidad de los alimentos. Algunas granjas no venden sus productos, sino que alimentan a una familia o comunidad; sin esos alimentos, la gente no tendrá suficiente para comer. Esto resulta en una disminución de la producción, un aumento de los precios de los alimentos y una posible hambruna en partes del mundo. ^{[ 203 ]} La industria agrícola en la India representa el 52% de su empleo y las praderas canadienses abastecen el 51% de la agricultura canadiense; Cualquier cambio en la producción de cultivos alimentarios de estas áreas podría tener efectos profundos en la economía . ^{[ 39 ]}

Cabe destacar que una estimación sugiere que un calentamiento de 3 °C (5,4 °F) con respecto a finales del siglo XX (es decir, más cercano a 4 °C (7,2 °F) en comparación con las temperaturas preindustriales, un nivel asociado al escenario SSP5-8.5) provocaría una disminución de la capacidad laboral en África subsahariana y el sudeste asiático de entre un 30 y un 50 %, a medida que aumenta el número de días en que los trabajadores al aire libre experimentan estrés térmico : hasta 250 días en las zonas más afectadas de estos dos continentes y de América Central y del Sur . Esto podría incrementar los precios de los cultivos en torno a un 5 %. ^{[ 6 ] : 717 : 725}    

De manera similar, se prevé que la llanura del norte de China también se vea muy afectada, en parte debido a las extensas redes de irrigación de la región , que generan un aire inusualmente húmedo. En escenarios sin medidas enérgicas para detener el cambio climático , algunas olas de calor podrían volverse lo suficientemente extremas como para causar mortalidad masiva entre los trabajadores al aire libre, aunque seguirán siendo relativamente poco comunes (hasta aproximadamente una vez por década a partir de 2100 en el escenario más extremo). ^{[ 199 ]}

Además, el papel del cambio climático en la desnutrición y las deficiencias de micronutrientes se puede calcular como la pérdida de "años de plena salud". ^{[ 6 ] : 717} Una estimación presentada en 2016 sugiere que bajo el escenario de un fuerte calentamiento y una baja adaptación debido a un alto conflicto y rivalidad global, tales pérdidas podrían representar el 0,4% del PIB mundial y el 4% del PIB en India y la región del sur de Asia para el año 2100. ^{[ 186 ]}

El calentamiento global intensifica los perjuicios existentes en la agricultura, como la erosión del suelo, la contaminación y las emisiones de gases de efecto invernadero, al reducir el rendimiento de los cultivos y forzar un mayor uso de la tierra y una mayor dependencia de los insumos. Se destaca que el cambio climático y la agricultura crean un círculo vicioso, lo que dificulta cada vez más la producción sostenible de alimentos a menos que los sistemas agrícolas se vuelvan más resilientes y respetuosos con el clima. ^{[ 204 ]}

Hay menos proyecciones que miran más allá de 2050. En general, aunque el cambio climático causaría efectos cada vez más severos en la producción de alimentos, la mayoría de los científicos no anticipan que resulte en una mortalidad humana masiva en este siglo. ^{[ 20 ] [ 19 ]} Esto se debe en parte a que los estudios también anticipan al menos cierta continuación de las mejoras agrícolas en curso, pero también debido a la expansión agrícola . Por ejemplo, un artículo de 2013 estimó que si el alto calentamiento del escenario RCP 8.5 no se viera mitigado por el efecto de fertilización del CO ₂ , reduciría los rendimientos agregados en un 17% para el año 2050; sin embargo, anticipó que esto se compensaría en gran medida con un aumento del 11% en el área de tierras de cultivo . ^{[ 143 ]}

De manera similar, uno de los supuestos de las Vías Socioeconómicas Compartidas es un aumento significativo de la tierra asignada a la agricultura (y una disminución correspondiente de la superficie forestal y de "otras tierras naturales") en todas las vías excepto en la SSP1 (oficialmente subtitulada " Sostenibilidad " o "Tomando el Camino Verde"), donde ocurre lo contrario, y que tiene tanto el nivel más bajo de calentamiento futuro como el menor crecimiento demográfico proyectado . ^{[ 87 ]}

Para Asia Oriental y Sudoriental , una estimación de 2007 indicaba que los rendimientos de los cultivos podrían aumentar hasta un 20 % para mediados del siglo XXI. ^{[ 145 ] : 13} En Asia Central y Meridional, las proyecciones sugerían que los rendimientos podrían disminuir hasta un 30 % durante el mismo período. En conjunto, se proyectó que el riesgo de hambre seguiría siendo muy alto en varios países en desarrollo.

Diferentes países asiáticos experimentan diversos efectos del cambio climático. China , por ejemplo, se beneficia de un escenario de aumento de temperatura de 1,5 °C (2,7 °F) acompañado de fertilización con carbono y que genera una ganancia del 3 % de US$18 mil millones por año; sin embargo, India enfrentará dos tercios de las pérdidas totales del continente en la agricultura porque sus altos ingresos netos corporativos se ven afectados por las altas temperaturas primaverales. ^{[ 221 ]} En la llanura indogangética de la India, se prevé que el estrés térmico y la disponibilidad de agua tengan efectos negativos significativos en el rendimiento del trigo. ^{[ 222 ]} Se prevé que los efectos directos del aumento de las temperaturas medias y máximas reduzcan los rendimientos del trigo hasta en un 10 %. El efecto de la menor disponibilidad de agua para riego es más significativo, con pérdidas de rendimiento de hasta un 35 %.  

Debido al cambio climático, la producción ganadera disminuirá en Bangladesh debido a enfermedades, escasez de forraje, estrés por calor y estrategias de cría. ^{[ 223 ]}

Sin una mayor adaptación al cambio climático, los efectos proyectados probablemente serían sustanciales. Para 2030, se proyectaba que la producción agrícola y forestal disminuiría en gran parte del sur y el este de Australia, y en partes del este de Nueva Zelanda. ^{[ 224 ]} En Nueva Zelanda, se proyectaban beneficios iniciales cerca de los principales ríos y en las zonas occidentales y meridionales. ^{[ 224 ]}

Para el sur de Europa , en 2007 se predijo que el cambio climático reduciría la productividad de los cultivos. ^{[ 145 ] : 14} En Europa central y oriental , se esperaba que la productividad forestal disminuyera. En el norte de Europa , se proyectó que el efecto inicial del cambio climático aumentaría los rendimientos de los cultivos. El informe de la Agencia Europea de Medio Ambiente de 2019 «Adaptación al cambio climático en el sector agrícola en Europa» lo confirmó nuevamente. Según este informe de 2019, las proyecciones indican que los rendimientos de cultivos de secano como el trigo, el maíz y la remolacha azucarera disminuirían en el sur de Europa hasta en un 50 % para 2050 (bajo un escenario de emisiones altas). Esto podría resultar en una disminución sustancial de los ingresos agrícolas para esa fecha. También se proyecta que el valor de las tierras agrícolas disminuya en partes del sur de Europa en más del 80 % para 2100, lo que podría resultar en el abandono de tierras. También se dice que los patrones comerciales se verán afectados, afectando a su vez los ingresos agrícolas. Además, el aumento de la demanda mundial de alimentos podría ejercer presión sobre los precios de los alimentos en las próximas décadas. ^{[ 225 ]} En Ucrania , donde las temperaturas están aumentando durante todo el año y se prevé que las precipitaciones aumenten, los rendimientos del trigo de invierno (trigo sembrado en invierno) podrían aumentar entre un 20 y un 40 % en las regiones norte y noroeste para 2050, en comparación con 2010. ^{[ 226 ]}

Los principales productos agrícolas de América Latina incluyen ganado y granos; como maíz, trigo, soja y arroz. ^{[ 227 ] [ 228 ]} Se prevé que el aumento de las temperaturas y la alteración de los ciclos hidrológicos se traduzcan en temporadas de cultivo más cortas, una producción de biomasa reducida en general y menores rendimientos de grano. ^{[ 228 ] [ 229 ]} Brasil , México y Argentina por sí solos contribuyen con el 70-90% de la producción agrícola total en América Latina. ^{[ 228 ]} En estas y otras regiones secas, se espera que la producción de maíz disminuya. ^{[ 227 ] [ 228 ]} Un estudio que resume varios estudios de impacto del cambio climático en la agricultura en América Latina indicó que se espera que el trigo disminuya en Brasil, Argentina y Uruguay . ^{[ 228 ]} Es probable que el ganado, que es el principal producto agrícola para partes de Argentina, Uruguay, el sur de Brasil, Venezuela y Colombia, se reduzca. ^{[ 227 ] [ 228 ]} Es probable que exista variabilidad en el grado de disminución de la producción entre las diferentes regiones de América Latina. ^{[ 227 ]} Por ejemplo, un estudio de 2003 que estimó la producción futura de maíz en América Latina predijo que para 2055 el maíz en el este de Brasil tendrá cambios moderados, mientras que se espera que Venezuela tenga disminuciones drásticas. ^{[ 227 ]}

La mayor variabilidad de las precipitaciones ha sido una de las consecuencias más devastadoras del cambio climático en Centroamérica y México. Entre 2009 y 2019, la región experimentó años de fuertes lluvias intercalados con años de precipitaciones por debajo del promedio. ^{[ 230 ]} Las lluvias primaverales de mayo y junio han sido particularmente irregulares, lo que ha generado problemas para los agricultores que siembran sus cultivos de maíz al inicio de la primavera. La mayoría de los agricultores de subsistencia en la región no cuentan con riego y, por lo tanto, dependen de las lluvias para el crecimiento de sus cultivos. En México, solo el 21% de las fincas cuentan con riego, lo que deja al 79% restante dependiendo de las precipitaciones. ^{[ 231 ]}

Entre las estrategias de adaptación potenciales sugeridas para mitigar los efectos del calentamiento global en la agricultura de América Latina se incluyen el uso de tecnologías de mejoramiento genético de plantas y la instalación de infraestructura de riego. ^{[ 228 ]}

Las sequías se están volviendo más frecuentes e intensas en las zonas áridas y semiáridas del oeste de Norteamérica a medida que las temperaturas han aumentado, adelantando el momento y la magnitud de las inundaciones por deshielo primaveral y reduciendo el volumen del caudal de los ríos en verano. ^{[ 232 ]} Los efectos directos del cambio climático incluyen un mayor estrés térmico e hídrico, una alteración de la fenología de los cultivos y la interrupción de las interacciones simbióticas. Estos efectos pueden verse exacerbados por los cambios climáticos en el caudal de los ríos, y es probable que los efectos combinados reduzcan la abundancia de árboles nativos en favor de competidores herbáceos no nativos y tolerantes a la sequía, reduzcan la calidad del hábitat para muchos animales nativos y ralenticen la descomposición de la hojarasca y el ciclo de nutrientes . Los efectos del cambio climático en la demanda humana de agua y el riego pueden intensificar estos efectos. ^{[ 233 ]}

En Canadá , se pronostican aumentos notables para el trigo sembrado en primavera. ^{[ 234 ]}