Climate Matters•April 5, 2023
Zonas de Cultivo Cambiantes
CONCEPTOS CLAVE
Las zonas de tolerancia climática de las plantas se están desplazando hacia el norte a medida que los EE. UU. calientan, afectando a jardineros y agricultores.
Estas zonas, basadas en el promedio de temperaturas mínimas anuales de cada ubicación, determinan qué plantas pueden crecer y prosperar en diferentes partes del país.
A medida que las épocas más frías del año se calientan, las zonas de tolerancia climática de las plantas en los EE. UU. contiguos se han desplazado hacia el norte durante los tres períodos de 30 años más recientes en que se calcula una normal.
El promedio de temperaturas mínimas anuales es más cálido en 231 (95%) de las 242 localidades estadounidenses analizadas. Estas 231 localidades se calentaron en 3,3 °F en promedio desde el período 1951-1980.
Si la contaminación de carbono que atrapa el calor continúa, estos cambios podrían obligar a los productores a seleccionar plantas adaptadas a un rango de temperaturas más amplio y cálido.
Zonas de tolerancia climática de las plantas
A medida que jardineros y agricultores de todo el país deciden qué plantas cultivar esta primavera, muchos buscan orientación en las zonas de tolerancia climática de las plantas.
Los EE. UU. (incluidos Alaska y Hawai) se dividen en 13 zonas de tolerancia climática de las plantas basadas en la temperatura mínima anual de cada ubicación, promediada durante períodos de 30 años en que se calcula la normal. Cada zona abarca un rango de 10 °F en el promedio de temperaturas mínimas anuales. Por ejemplo:
Las plantas tolerantes al frío como el ajo y los espárragos prosperan en la Zona 3 (-40 a -30 °F), que se extiende a través del noreste superior, el medio oeste y las Grandes Llanuras.
Las plantas adaptadas a inviernos suaves y veranos calurosos, como las sandías y las mandarinas, prosperan en la Zona 8 (10 a 20 °F), que atraviesa el sureste y el centro de Texas.
Los mapas del USDA y NOAA muestran bandas de zonas de cultivo similares que corren aproximadamente de este a oeste a través de los EE. UU. (excepto en altas montañas y a lo largo de las costas).
Las temperaturas mínimas anuales de un lugar (en las que se basan las zonas de cultivo) afectan qué plantas e insectos pueden sobrevivir durante el invierno y, por lo tanto, determinan en parte el rango geográfico de las especies silvestres, cultivadas e invasoras. El USDA también utiliza zonas de tolerancia climática de plantas para establecer algunos estándares de seguros para las cosechas.
Además de la temperatura mínima anual, otros factores como los días-grados de cultivo, las precipitaciones locales y el tipo de suelo afectan qué plantas pueden prosperar en un área determinada.
Las zonas de cultivo se están desplazando hacia el norte en los EE. UU.
A medida que nuestro clima se calienta debido a la contaminación de carbono que atrapa el calor, las zonas de siembra se han desplazado hacia el norte a latitudes y elevaciones más altas.
Las zonas de cultivo se basan en temperaturas mínimas normales anuales, y el invierno calentó más entre los períodos de la normal 1981-2010 y 1991-2020.
Los mapas para los tres períodos normales más recientes muestran que las zonas de tolerancia climática de las plantas se desplazan hacia el norte a medida que se calienta la época más fría del año.
A medida que las temperaturas mínimas se calientan y la zona de siembra de un lugar aumenta (por ejemplo, de la Zona 5 a la Zona 6), ciertas plantas e insectos pueden expandirse a áreas donde anteriormente no habrían sobrevivido a las temperaturas invernales más frías.
Si bien esto puede tener beneficios (por ejemplo, ampliar el distribución de cultivos de alto valor), también puede ampliar el distribución de especies de plantas e insectos dañinos y/o invasores, tales como:
Kudzu, una vid invasora de rápido crecimiento proyectada a continuar expandiéndose desde el sureste hacia el Atlántico medio, el medio oeste y el noreste.
Chinche apestosa marmórea marrón, una plaga molesta urbana y plaga agrícola en al menos 15 estados, cuyo rango geográfico se proyecta que crezca en parte debido a inviernos más cálidos y húmedos.
Las temperaturas anuales más frías se están calentando localmente
Climate Central también evaluó el cambio a largo plazo en las temperaturas más frías del año, lo que determina qué plantas tienen probabilidades de prosperar, en 247 localidades estadounidenses. Las estadísticas resumidas a continuación se basan en 242 localidades (véase Metodología).
Este análisis promedió las temperaturas mínimas anuales de cada localidad durante un período continuo de 30 años, desde 1951-1980 hasta el presente (1993-2022), y encontró:
El promedio de temperaturas mínimas anuales calentó en 231 (95%) de 242 localidades.
En comparación con una línea de base de 1951-1980, el promedio de temperaturas mínimas anuales durante el período de 30 años más reciente (1993-2022) fue 3,1 °F más cálido en promedio en las 242 localidades estadounidenses.
121 (50%) de las 242 localidades experimentaron un aumento en su zona de tolerancia climática de las plantas (por ejemplo, de la Zona 5 a la Zona 6) en algún momento durante el período de análisis.
Los lugares que experimentaron el mayor aumento en el promedio de temperaturas mínimas anuales entre el primer (1951-1980) y el último (1993-2022) período de 30 años fueron: Reno, Nevada (9,3 °F); Anchorage, Alaska (8,7 °F); Las Vegas, Nevada (8,6 °F); Las Cruces, Texas (8 °F); Juneau, Alaska (7,8 °F).
Las mayores diferencias entre los promedios de temperaturas mínimas anuales más bajos y altos observados durante el período de análisis se produjeron en:
Boise, Idaho se calentó 10,8 °F (de -5 °F a 5,8 °F), equivalente a un cambio de la Zona 6 a la Zona 7
Bowling Green, Kentucky, se calentó 9,6 °F (de -4,2 °F a 5,4 °F), equivalente a un cambio de la Zona 6 a la Zona 7
Nashville, Tennessee, se calentó 9,5 °F (de -0,3 °F a 9,2 °F), equivalente a un cambio de la Zona 6 a la Zona 7
Creciendo en un mundo que calienta
A medida que las zonas de cultivo se desplazan hacia latitudes y elevaciones más altas, esto afecta qué plantas pueden crecer con éxito en diferentes partes del país.
Si la contaminación por carbono continúa, estos cambios podrían continuar o incluso acelerarse, obligando a agricultores y jardineros a adaptarse, seleccionando plantas idóneas para un rango de temperaturas más amplio y cálido.
Investigaciones del USDA proyectan cambios dramáticos hacia el norte en las futuras zonas de tolerancia climática de las plantas con contaminación continua de carbono.
Otro estudio encontró que, si la contaminación de carbono continúa, las temperaturas mínimas anuales podrían desplazarse hacia el norte a una velocidad de aproximadamente 13 millas por década, y se espera que el norte de las Grandes Llanuras y el Medio Oeste vean los cambios más rápidos.
Aunque esto significaría rangos ampliados para cultivos de alto valor como almendras, naranjas y kiwis, también podría ampliar los rangos para malezas y plagas.
ÁNGULOS LOCALES DE LA NOTICIA
¿Cuál es su zona de tolerancia climática para plantas?
Busque cualquier dirección o código postal en el último mapa de zonas de tolerancia climática de las plantas del USDA, que incluye Alaska, Hawái y Puerto Rico. NOAA ofrece mapas similares para los EE. UU. contiguos, centrados en los cambios entre los períodos normales 1971-2000 y 1981-2010.
¿Cómo está progresando la primavera en su área local?
La Red Nacional de Fenología de los EE. UU. rastrea los signos del progreso de la primavera y pronostica el desarrollo anual de 18 insectos y plantas invasoras diferentes en los EE. UU.
¿Cómo afecta el cambio climático al crecimiento de las plantas cerca de usted?
Verifique cómo han cambiado los días-grados de cultivo en su área local desde 1970 hasta 2021. Un informe de 2022 del USDA y el Servicio Forestal de los EE. UU. (USFS), Climate Change Pressures in the 21st Century, evalúa los cambios históricos y futuros proyectados en tres métricas de crecimiento de las plantas: días-grados de cultivo, zonas de tolerancia climática de las plantas y zonas de calor. Busque su ubicación y planta favorita en la Herramienta de Evaluación del Clima de la organización internacional para la Conservación de Jardines Botánicos para ver la idoneidad futura de las condiciones de crecimiento en su área local bajo diferentes escenarios de calentamiento.
¿Cómo se están adaptando los jardines locales a las condiciones más cálidas?
El Atlas de Árboles bajo el Cambio Climático del USFS explora el potencial de adaptación actual y futuro para 125 de las especies de árboles más comunes en el este de los EE. UU. El Atlas incluye resúmenes detallados de la adaptabilidad de los árboles en diferentes escenarios de calentamiento para 185 áreas urbanas. Busque por dirección o código postal un jardín público en su área para aprender sobre los esfuerzos continuos de adaptación y resiliencia climática para las plantas locales.
CONTACTE EXPERTOS
Erica Kistner-Thomas, PhD
Líder de Programa Nacional
Departamento de Agricultura de los EE. UU.
Experiencia relacionada: impactos climáticos en plagas agrícolas invasoras
Contacto: erica.kistnerthomas@usda.gov
Javier Gutierrez Illan, PhD (él)
Profesor Asistente de Investigación
Universidad Estatal de Washington
Experiencia relacionada: expansión de insectos hacia zonas más frías
Contacto: javier.illan@wsu.edu
*Disponible para entrevistas en español e inglés"
Tanisha M. Williams, PhD (ella)
Becario postdoctoral en botánica Richard E. & Yvonne Smith
Universidad de Bucknell
Experiencia relacionada: Ecología del cambio climático; modelado de distribución de especies
Contacto: tmw018@bucknell.edu
Ailene Ettinger, PhD
Ecologista Cuantitativa
The Nature Conservancy
Experiencia relacionada: Ecología vegetal y cambio global
Contacto: ailene.ettinger@tnc.org
ENCUENTRE EXPERTOS
Envíe una solicitud a SciLine de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia o a la Base de Datos Climáticos de la Universidad de Columbia. Estos servicios gratuitos conectan rápidamente a periodistas con expertos científicos relevantes.
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Comuníquese con su Oficina de Climatología Estatal o con la Universidad de Concesión de Tierras más cercana para conectarse con científicos, educadores y personal de extensión en su área local.
METODOLOGÍA
Las temperaturas mínimas anuales de 1951-2022 se obtuvieron del Sistema de Información Climática Aplicada y se utilizaron para calcular promedios móviles de 30 años. Los análisis locales de Climate Central incluyen 247 estaciones. Sin embargo, las estadísticas en este comunicado se basan en 242 debido a datos insuficientes durante los primeros 30 años (menos del 50% de los años de 1951-1980) en Dothan, Alabama, Hazard, Kentucky, Laredo, Texas, Panama City, Florida, y Wheeling, West Virginia. Los rangos de temperatura de la zona de cultivo se basan en USDA/NOAA.
Para los mapas nacionales, se utilizó el conjunto de datos de temperatura nClimGrid-Daily de NOAA/NCEI para calcular los promedios de temperaturas mínimas anuales durante los períodos normales climáticos 1971-2000, 1981-2010 y 1991-2020.