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Agriculture : les leçons d’une année catastrophe

La saison 2016 est un exceptionnel cocktail d’anomalies climatiques qui ont sévèrement affecté les rendements de plusieurs cultures. Les chercheurs veulent se donner les moyens de caractériser et de surveiller cette variabilité climatique au moyen d’indicateurs. Il faut aussi améliorer les modèles de prévision et prendre des mesures préventives dès maintenant pour mieux s’adapter à ces aléas climatiques, par exemple en diversifiant les variétés et les dates de semis pour les grandes cultures.

 © Lionel Cottenot
Par Pascale Mollier
Mis à jour le 26/10/2016
Publié le 26/10/2016

L’année 2016 cumule les anomalies climatiques

Rarement une saison fut aussi catastrophique pour l’agriculture que la saison 2015-2016.

Situation du cumul de la pluie au printemps sur le centre Inra de Versailles depuis 1965. Station agroclimatique Inra de Versailles.. © Inra
Situation du cumul de la pluie au printemps sur le centre Inra de Versailles depuis 1965. Station agroclimatique Inra de Versailles. © Inra

Sécheresse, situation au 13 septembre 2016.
Sécheresse marquée et canicule en fin d'été 2016 en France.. © Inra
© Inra

Après un automne et un hiver parmi les plus doux enregistrés en France depuis plus de cent ans, des pluies importantes se sont abattues au printemps sur le Nord de la France. Ainsi, à l’exemple de la station Inra de Versailles (cf. graphique ci-dessus), le Nord de la France a reçu au printemps l’équivalent de la moitié des pluies annuelles. Un épisode marquant de quatre jours à la fin du mois de mai correspond à lui seul à près d’un trimestre de pluie cumulée. S’y ajoutent un déficit de rayonnement solaire, conséquence directe de l’ennuagement, et, dans certaines régions, une vague de froid qui n’était pas exceptionnelle mais qui a touché une végétation au stade de la floraison, très en avance du fait de l’automne et de l’hiver doux. Résultat pour les cultures annuelles d’hiver, comme le blé tendre, l’engorgement des sols a provoqué une asphyxie racinaire au plus mauvais moment, c’est-à-dire lors de la formation des épis. Ceux-ci ne se sont pas remplis correctement et les blés ont de plus été attaqués par plusieurs maladies (septoriose, fusariose), favorisées par la douceur du climat.

Les rendements du blé, blé dur et orge ont chuté de 20 à 30% par rapport à la moyenne des cinq dernières années. Les protéagineux d’hiver comme le pois ont subi les mêmes effets que le blé avec une diminution de près de 50% du rendement.

Les autres cultures n’ont pas été épargnées non plus : -  30% de rendement pour l’abricot, affecté notamment par l’hiver doux et par des gelées tardives en période de floraison, - 10 à 35% pour la vigne suivant les régions, soumises à des gelées tardives parfois combinées à de la grêle et à de fortes pluies à la floraison (voir encadré 2).

Quant au maïs (1), en condition non irriguée, il a subi les effets de la forte sécheresse estivale et de la canicule de fin d’été : -18% par rapport à la moyenne 2011-2015 (2).

 « Le changement climatique, c’est ça ? »

« Hiver exceptionnellement doux, pluies diluviennes au printemps, sécheresse estivale et canicule de fin d’été, cette année 2016 est-elle symptomatique du changement climatique ? s’interroge Patrick Bertuzzi. « Méteo France reste prudent, car nous manquons encore de recul, mais nous qui voyons les conséquences exacerbées de ces aléas climatiques sur l’agriculture, nous nous interrogeons sur la réalité d’une plus grande variabilité des conditions climatiques » poursuit le chercheur.

Il s’agit pour l’instant d’une hypothèse. Pour la tester, les chercheurs proposent de constituer un « observatoire de la variabilité ». Un premier travail consiste à calculer un panel d’indicateurs de l’effet du climat sur la croissance et le développement des cultures (3), à partir des données de Météo France (4). On pourrait calculer par exemple ces indicateurs spatialisés sur l’ensemble du territoire depuis les années 50, afin de repérer les années à anomalie en fonction des régions, et observer si leur fréquence a changé au cours du temps.

Du côté des agriculteurs, pour amortir les effets des aléas climatiques, un maître mot est l’adaptation  des pratiques : avancer les plages de date de semis, choisir un bouquet de variétés pour étaler les risques climatiques, diversifier les variétés au moment des plantations pour les cultures pérennes.

L’engorgement des sols, un pavé dans la mare ! 

Les prévisions de rendements obtenues à partir des outils habituels (5) ont été très optimistes, que ce soit à l’échelle française ou européenne (6) : la chute de rendement de blé était estimée à -17% à 20%, au lieu de - 30%. Cette incapacité des modèles à prévoir les rendements cette année tient à deux causes majeures.

La première réside dans un défaut de prise en compte de l’effet des maladies fongiques sur les cultures. Il faut constater que trop peu d‘études s’intéressent aux impacts du changement climatique sur le développement des agents pathogènes.Des travaux en cours à l’Inra (7) visent à coupler des modèles de cultures et des modèles de maladies.

Deuxièmement, les modèles prennent peu ou pas en compte l’engorgement des sols. « Le paramétrage actuel des modèles est adapté pour des aléas de type sécheresse ou canicule, mais pas pour l’engorgement des sols résultant de pluies diluviennes. Il faut créer ou réactiver les fonctions qui en tiennent compte, mais il faudra aussi collecter des données de terrain pour valider les modèles dans ces conditions, ce qui ne sera pas facile », conclut Patrick Bertuzzi.

 

       (1) Semis du maïs en avril-mai, récolte en septembre-octobre.

       (2) Données Agreste.

       (3) Indicateurs de climat : déficit hydrique, somme des températures, nombre de jours sans pluies etc.

       (4) Données de Météo France : rayonnement, températures maximales et minimales, évapotranspiration, pluie, humidité de l’air, vent, etc.

       (5) VAC : Veille AgroClimatique, appuyée sur le modèle de cultures STICS. Lire l’article.

       (6) JRC Ispra Bulletin MARS - Agri4cast

       (7) Projet CLIF financé par le Métaprogramme ACCAF (Adaptation au Changement Climatique de l’Agriculture et de la Forêt).

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie
Centre(s) associé(s) :
Provence-Alpes-Côte d'Azur

Calcul d’un rendement climatique

Grâce à l’outil VAC (Veille AgroClimatique), on peut calculer le rendement d’une culture en appliquant les données météorologiques journalières au modèle de culture STICS qui simule le développement de la culture du semis à la récolte.

Soit par exemple une culture de blé semée le 1er septembre et récoltée vers le 1er juillet. A un instant donné, par exemple le 1er avril, on pronostique le rendement final en utilisant les données météo réelles enregistrées jusqu’au 1er avril, complétées de scénarios entre le 1er avril et la récolte qui utilisent les données météo des années antérieures. On obtient ainsi un rendement final avec une barre d’incertitude qui diminue au fur et à mesure que l’on se rapproche de la récolte et que l’on dispose  des données météo réelles.

Dans le cadre de la VAC, le modèle STICS simule le développement de la culture pour un itinéraire et un sol types. Seules les données climatiques varient d’une année sur l’autre. C’est pourquoi, on parle de « rendement climatique », différent du rendement réel, qui, lui, dépend aussi du sol et des conditions de culture.

Prévision de production pour la saison 2015-2016

Diminution de la production en 2016 par rapport à 2015 (éval 1 an) et par rapport à la moyenne des cinq dernières années (éval 5 ans). Bien que le niveau de production dépende aussi de la surface consacrée à la culture, le facteur prépondérant de cette diminution de la production est imputé aux aléas climatiques (Source Agreste).. © Inra
Diminution de la production en 2016 par rapport à 2015 (éval 1 an) et par rapport à la moyenne des cinq dernières années (éval 5 ans). Bien que le niveau de production dépende aussi de la surface consacrée à la culture, le facteur prépondérant de cette diminution de la production est imputé aux aléas climatiques (Source Agreste). © Inra

Toutes les filières agricoles ont été impactées.

Pour la vigne, l’impact sur la production estimée de vin dépend des régions :

  • Bourgogne : - 20% : gelées tardives (non observées depuis 26 ans) et épisodes de grêle, de plus en plus fréquents dans cette région.
  • Val de Loire : - 35% : gelées tardives, sécheresse estivale et fortes pluies à la floraison.
  • Sud-Est : - 3% : forte sécheresse estivale jusqu’à la mi-septembre.

Comparaison des modèles à l’échelle internationale

Plusieurs unités de l’Inra (1) sont impliquées dans un programme international d’inter-comparaison de modèles de culture. Ce projet a pour objectif d’évaluer la capacité des modèles existants (2) à prédire les impacts du changement climatique sur le développement des cultures (blé, maïs, riz). Les modèles sont comparés en utilisant des jeux de données expérimentales obtenus dans des sites très contrastés de sols et de climats sur divers continents. Lire l’article.

 

          (1) Agroclim-Avignon, Emmah-Avignon, Agir-Toulouse, MIA-Toulouse, Lepse-Montpellier, P3f-Lusignan, Agronomie-Versailles-Grignon.

          (2) Dont le modèle STICS développé par l’Inra.