Phoenix Regional Heat and Air Quality Knowledge Repository

Current and future energy use from burning of fossil fuels and clearing of forests for cultivation can have profound effects on the global environment, agriculture, and the availability of low-cost, high-quality food for humans. Individual farmers and consumers are expected to be affected by changes in global and regional climate. The agricultural sector in both developing and developed areas needs to understand what is at stake and to prepare for the potential for change wisely.

Despite tremendous improvements in technology and crop yield potential, food production remains highly dependent on climate, because solar radiation, temperature, and precipitation are the main drivers of crop growth. Plant diseases and pest infestations, as well as the supply of and demand for irrigation water are influenced by climate. For example, in recent decades, the persistent drought in the Sahelian region of Africa has caused continuing deterioration of food production[1,2]; the 1988 Mid-west drought led to a 30% reduction in U.S. corn production and cost taxpayers $3 billion in direct relief payments to farmers[3] and, weather anomalies associated with the 1997-98 El Niño affected agriculture adversely in Nordeste, Brazil and Indonesia[4]. Earlier in the century, the 1930s U.S. Southern Great Plains drought caused some 200,000 farm bankruptcies in the Dust Bowl; yields of wheat and corn were reduced by as much as 50%[5].

The aim of this article is to discuss the effects of climate variability and change on food production, risk of malnutrition, and incidence of weeds, insects, and diseases. It focuses on the effects of extreme weather events on agriculture, looking at examples from the recent past and to future projections. Major incidents of climate variability are contrasted, including the effects of the El Niño-Southern Oscillation. Finally, projected scenarios of future climate change impacts on crop production and risk of hunger in major agricultural regions are presented.

Altered weather patterns can increase crop vulnerability to infection, pest infestations, and choking weeds. Ranges of crop weeds, insects, and diseases are projected to expand to higher latitudes[6,7]. Shifts in climate in different world regions may have different and contrasting effects. Some parts of the world may benefit from global climate change (at least in the short term), but large regions of the developing world may experience reduced food supplies and potential increase in malnutrition[2,3]. Changes in food supply could lead to permanent or semi-permanent displacement of populations in developing countries, consequent overcrowding and associated diseases, such as tuberculosis[8].

En la zona metropolitana de Phoenix, el calor urbano está afectando la salud, la seguridad y la economía y se espera que estos impactos empeoren con el tiempo. Se prevé que el número de días por encima de 110˚F aumentará más del doble para el 2060. En mayo de 2017, The Nature Conservancy, el Departamento de Salud Pública del condado de Maricopa, Central Arizona Conservation Alliance, la Red de Investigación en Sostenibilidad sobre la Resiliencia Urbana a Eventos Extremos, el Centro de Investigación del Clima Urbano de Arizona State University y el Center for Whole Communities lanzaron un proceso participativo de planificación de acciones contra el calor para identificar tanto estrategias de mitigación como de adaptación a fin de reducir directamente el calor y mejorar la capacidad de los residentes para lidiar con el calor. Las organizaciones comunitarias con relaciones existentes en tres vecindarios seleccionados para la planificación de acciones contra el calor se unieron más tarde al equipo del proyecto: Phoenix Revitalization Corporation, RAILMesa y Puente Movement. Más allá de construir un plan de acción comunitario contra el calor y completar proyectos de demostración, este proceso participativo fue diseñado para desarrollar conciencia, iniciativa y cohesión social en las comunidades subrepresentadas. Asimismo el proceso de planificación de acciones contra el calor fue diseñado para servir como modelo para esfuerzos futuros de resiliencia al calor y crear una visión local, contextual y culturalmente apropiada de un futuro más seguro y saludable. El método iterativo de planificación y participación utilizado por el equipo del proyecto fortaleció las relaciones dentro y entre los vecindarios, las organizaciones comunitarias, los responsables de la toma de decisiones y el equipo núcleo, y combinó la sabiduría de la narración de historias y la evidencia científica para comprender mejor los desafíos actuales y futuros que enfrentan los residentes durante eventos de calor extremo. Como resultado de tres talleres en cada comunidad, los residentes presentaron ideas que quieren ver implementadas para aumentar su comodidad y seguridad térmica durante los días de calor extremo.

Como se muestra a continuación, las ideas de los residentes se interceptaron en torno a conceptos similares, pero las soluciones específicas variaron entre los vecindarios. Por ejemplo, a todos los vecindarios les gustaría agregar sombra a sus corredores peatonales, pero variaron las preferencias para la ubicación de las mejoras para dar sombra. Algunos vecindarios priorizaron las rutas de transporte público, otros priorizaron las rutas utilizadas por los niños en su camino a la escuela y otros quieren paradas de descanso con sombra en lugares clave. Surgieron cuatro temas estratégicos generales en los tres vecindarios: promover y educar; mejorar la comodidad/capacidad de afrontamiento; mejorar la seguridad; fortalecer la capacidad. Estos temas señalan que existen serios desafíos de seguridad contra el calor en la vida diaria de los residentes y que la comunidad, los negocios y los sectores responsables de la toma de decisión deben abordar esos desafíos.

Los elementos del plan de acción contra el calor están diseñados para incorporarse a otros esfuerzos para aliviar el calor, crear ciudades resilientes al clima y brindar salud y seguridad pública. Los socios de implementación del plan de acción contra el calor provienen de la región de la zona metropolitana de Phoenix, y se brindan recomendaciones para apoyar la transformación a una ciudad más fresca.

Para ampliar la escala de este enfoque, los miembros del equipo del proyecto recomiendan a) compromiso continuo e inversiones en estos vecindarios para implementar el cambio señalado como vital por los residentes, b) repetir el proceso de planificación de acción contra el calor con líderes comunitarios en otros vecindarios, y c) trabajar con las ciudades, los planificadores urbanos y otras partes interesadas para institucionalizar este proceso, apoyando las políticas y el uso de las métricas propuestas para crear comunidades más frescas.