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De l'importance de l'adaptation des pratiques agricoles - Spécial SIA - colloque "changement climatique et agriculture"

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France
March 7, 2007

Adapter les pratiques agricoles permettrait, en particulier pour les cultures annuelles, de tirer parti du changement climatique. Pour analyser les interactions entre climat, cultures et pratiques, les chercheurs de l'INRA ont développé le modèle STICS. Cet outil révèle par exemple que d'ici 2099, on pourrait voir doubler en Lorraine les rendements du maïs, à condition toutefois de pouvoir satisfaire ses besoins en eau et en azote. Les chiffres issus des simulations se basent sur les projections climatiques établies par le Groupement International d'Experts en Climatologie (GIEC). Les résultats des simulations nous enseignent que les pratiques agricoles constituent un paramètre clé pour préparer l'agriculture de demain.

Le rôle des pratiques affirmé au fil du temps

Jusqu'au milieu du XIXème siècle, les aléas climatiques ont piloté les rendements, aux aléas sanitaires près (mildiou, phylloxéra, doryphores). Puis, l'utilisation d'engrais naturels à partir de 1860 (guano, salpêtre), mais surtout d'engrais de synthèse, massive après la seconde guerre mondiale, a rendu l'agriculture davantage dépendante des pratiques. L'amélioration variétale, les protections phytosanitaires et le recours à l'irrigation ont également accompagné cette mutation. A un climat stationnaire, ont succédé dans les années 90 les premiers signes du réchauffement climatique. Les chercheurs de l'INRA perçoivent depuis une quinzaine d'années l'évolution de la précocité du développement des végétaux (grandes cultures, vignes, etc.). Les connaissances sur la réponse des cultures au climat, enrichies des données recueillies sur les sites expérimentaux leur ont permis de développer depuis 1996 l'outil de modélisation " STICS "1. Parallèlement les agriculteurs se sont déjà adaptés, en avançant par exemple progressivement depuis 20 ans les dates de semis du maïs. Jusqu'où devront-ils s'adapter pour maintenir leurs rendements agricoles face aux changements climatiques ?

Plasticité des cultures annuelles

Les chercheurs de l'INRA ont travaillé à partir d'un scénario réaliste pour les systèmes de culture céréalière. Ils ont étudié une rotation simple quadriennale (maïs, maïs, maïs, blé) sur trente ans, en partant des pratiques actuelles de la région du plateau lorrain. Ils ont modélisé deux périodes de référence 1961-1990 et 2070-2099. Pour cette dernière, le taux de gaz carbonique (CO2) est doublé par rapport à aujourd'hui, conformément aux prédictions du GIEC, provoquant une hausse moyenne des températures de 4 °C. Les résultats montrent des réponses opposées pour le maïs et le blé, liées à leur phénologie2. Ainsi, la durée du cycle total est allongée dans le cas du maïs, en limite de son aire de culture dans cette région actuellement. Il gagne en particulier sur la période de remplissage de ses grains, qui passe de trois à quatre mois. A l'inverse, le rendement du blé baisse, car la date de sa récolte est avancée de quinze jours, et sa qualité aussi car les besoins en azote pour sa croissance sont plus grands. Pour le blé, l'étude de l'adaptation des pratiques montre que la période favorable au semis devrait être allongée tandis que celle pour le second apport d'azote serait plus courte et avancée. Dans cette perspective, l'augmentation des besoins de la plante en azote, nécessaire à son fonctionnement, devrait également être pris en compte. Les deux cultures ont en effet nettement plus de mal à satisfaire ces besoins, augmentés par la forte teneur en CO2 de l'atmosphère. L'apport en azote est ainsi identifié comme facteur limitant du réchauffement, tout comme l'eau.

Impact du changement climatique sur une culture pérenne : la vigne

Si l'on projette le même scénario climatique de la période 2070 - 2099 sur une culture pérenne comme la vigne, l'ensemble du cycle est décalé. En particulier, la période de maturation du raisin (entre la floraison et les vendanges) est avancée et raccourcie. Il est alors exposé à la variabilité climatique, autre caractéristique du réchauffement et surtout aux températures nocturnes pouvant jouer négativement sur la qualité, quelle que soit la typicité des vins. Cela s'explique par une avancée de la véraison (moment où les baies changent de couleur) en juillet, période la plus chaude de l'année, alors qu'elle a actuellement lieu en août. Or les conditions de température qui accompagnent cette étape sont décisives pour les futurs composés aromatiques du vin. Il faudra donc composer à l'avenir avec des vins au goût nouveau ou chercher des voies d'adaptation : la résistance de certains cépages à la sécheresse ou aux températures élevées, l'utilisation d'anciens cépages ou la création de nouveaux cépages et lorsque c'est possible, la remontée du vignoble en altitude.

CLIMATOR : étudier le changement climatique sur les agrosystèmes

Le projet CLIMATOR, coordonné par l’INRA, a pour but d’élaborer des outils et des références pour analyser la vulnérabilité des agrosystèmes face au changement climatique. L’adaptation des systèmes (cultures, prairies, forêts) et des pratiques (semis, irrigation, fertilisation, choix variétaux…) aux climats futurs y sera en particulier étudiée. L’intérêt d’un tel projet est né de travaux plus spécifiques, notamment sur le tassement des terres produit par les engins agricoles. Ils génèrent en effet des ornières remplies d’eau, qui asphyxient les graines, gênent l’enracinement des plantes et favorisent la volatilisation de l’azote. Sélectionné par l’Agence nationale de la recherche (ANR), ce projet fait partie du programme « Vulnérabilité : climat et milieux ». Réunissant 17 partenaires de 2007 à 2010, il s’appuiera sur dix des sites expérimentaux de l’INRA, qui bénéficient de 30 ans de mesures climatiques.

1 http://www.avignon.inra.fr/stics/vac/
2 Influence des variations climatiques sur les phénomènes périodiques de la vie des plantes : germination, floraison...

 

 

 

 

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