The increase in losses and damage caused by climatic extremes, such as droughts, excessive rainfall, and temperature variability associated with climate change, represents a major challenge for risk management. In this way, new methodologies aimed at insurance development, which consider the dynamics of multiple hazards, that is, how their frequencies and magnitudes vary over time, play an important role in increasing society's financial resilience in the face of climate change. Based on this challenge, this thesis aims to develop a dynamic multi-hazards indexed insurance model as an effective climate risk management tool. This work focuses on the development of insurance aimed at protecting food production, with generalizable results and methods for different sectors susceptible to losses and damages related to climate extremes. With this, the main challenges and trends, in addition to approaches traditionally used in insurance development, were explored in a systematic literature review, through which a conceptual model of indexed insurance is proposed based on the identification of hazards, the assessment of vulnerability, in financial methods, and risk pricing. Climatic impact-drivers are defined as climate means, events, and extremes that affect society and ecology. The threat these drivers pose to food production is increasing, and further research is needed to understand their relationship and how climate change influences them in Brazil to design better risk mitigation strategies. Despite the multi-hazard nature of climate threats to food production, research in index insurance has mostly focused on single index insurance. This paper presents a multi-hazard risk approach for index insurance design for food production and climate change adaptation. We used municipal-level crop yield data for soybean (1980-2022) in 452 municipalities and for maize (2003-2022) in 216 municipalities and climate data (1980-2022). We employ a multi-hazard insurance model to evaluate the effectiveness of risk transfer strategies to improve resilience and increase food production under current climate conditions and also to simulate the impacts of projected climate change (1980-2100) under moderate (SSP 5 8.5) and high emission (SSP 5 8.5) scenarios. The results showed that the inclusion of climate extreme indices improves the risk reduction potential of soybeans and maize, and these improvements were statistically significant (p ≤ 0.01) under current conditions for soybeans and maize. The projected climate changes in both scenarios suggest that the monthly mean temperatures could rise to 5 °C at the end of the century, while there is no evidence of any trend in the monthly precipitation averages. Droughts (SPEI less than -1.5) are projected to increase 2 to 5 times the probability; however, they are located in the northwest of Paraná and in the states of São Paulo, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais and Goias. Climate change projections also indicate an increase in high-temperature indices and an increase in heavy rainfall, especially in South Brazil. The dynamics of risk represents a potential increased pressure for the insurance market; on average, projected climate extremes represent an increase in 26.5 % risk premiums for soybeans, and temperature means an increase of 24.6 % for maize. Our study highlights the importance of considering climate extremes to reduce the risk of financial losses for farmers and provides an overview of how the 5 risk dynamic caused by climate change is projected to affect risk premium prices and insurance design.

O aumento das perdas e danos causados por extremos climáticos, como secas, chuvas excessivas e variabilidade de temperatura associada às mudanças climáticas, representa um grande desafio para a gestão de riscos. Desta forma, novas metodologias destinadas ao desenvolvimento de seguros, que considerem a dinâmica dos riscos multi-ameaça, ou seja, como as suas frequências e magnitudes variam ao longo do tempo, desempenham um papel importante no aumento da resiliência financeira da sociedade face às alterações climáticas. Com base neste desafio, esta tese visa desenvolver um modelo dinâmico de seguro indexado a riscos multi-ameaça como uma ferramenta eficaz de gestão de riscos climáticos. Este trabalho tem como foco o desenvolvimento de seguros voltados à proteção da produção de alimentos, com resultados e métodos generalizáveis para diferentes setores suscetíveis a perdas e danos relacionados a extremos climáticos. Com isso, os principais desafios e tendências, além das abordagens tradicionalmente utilizadas no desenvolvimento de seguros, foram explorados em uma revisão sistemática da literatura, por meio da qual é proposto um modelo conceitual de seguro indexado baseado na identificação de perigos, na avaliação de vulnerabilidade, em métodos financeiros e precificação de risco. Os fatores de impacto climático são definidos como meios, eventos e extremos climáticos que afetam a sociedade e a ecologia. A ameaça que esses fatores representam para a produção de alimentos está aumentando, e mais pesquisas são necessárias para compreender sua relação e como as mudanças climáticas os influenciam no Brasil para projetar melhores estratégias de mitigação de riscos. Apesar da natureza multirriscos das ameaças climáticas à produção alimentar, a investigação em seguros de índices tem-se concentrado principalmente em seguros de índices únicos. Este artigo apresenta uma abordagem de riscos múltiplos para a concepção de seguros indexados para a produção de alimentos e adaptação às alterações climáticas. Utilizamos dados de produtividade agrícola em nível municipal para soja (1980-2022) em 452 municípios e para milho (2003-2022) em 216 municípios e dados climáticos (1980-2022). Empregamos um modelo de seguro contra riscos múltiplos para avaliar a eficácia das estratégias de transferência de riscos para melhorar a resiliência e aumentar a produção de alimentos nas condições climáticas atuais e também para simular os impactos das alterações climáticas projetadas (1980-2100) sob condições moderadas (SSP 5 8.5) e cenários de alta emissão (SSP 5 8,5). Os resultados mostraram que a inclusão de índices climáticos extremos melhora o potencial de redução de risco da soja e do milho, e essas melhorias foram estatisticamente significativas (p ≤ 0,01) nas condições atuais para a soja e o milho. As alterações climáticas projetadas em ambos os cenários sugerem que as temperaturas médias mensais poderão subir para 5 °C no final do século, embora não haja evidência de qualquer tendência nas médias mensais de precipitação. Prevê-se que as secas (SPEI inferior a -1,5) aumentem 2 a 5 vezes a probabilidade; porém, estão localizados no noroeste do Paraná e nos estados de São Paulo, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás. As projeções de mudanças climáticas também indicam aumento nos índices de altas temperaturas e aumento de chuvas intensas, especialmente no Sul do Brasil. A dinâmica do risco representa um potencial 7 aumento de pressão para o mercado segurador; em média, os extremos climáticos projetados representam um aumento de 26,5 % nos prémios de risco para a soja, e a temperatura significa um aumento de 24,6 % para o milho. O nosso estudo destaca a importância de considerar os extremos climáticos para reduzir o risco de perdas financeiras para os agricultores e fornece uma visão geral de como se prevê que a dinâmica do risco causada pelas alterações climáticas afete os preços dos prémios de risco e a concepção dos seguros.