Reportage photographique réalisé en novembre 2009 en  GUYANE  française à l'unité Ecologie des forets de  GUYANE . Echantillonnages réalisés sur le terrain afin d'inventorier la diversité des espèces forestières de la forêt tropicale guyanaise.. © © INRA, MAITRE Christophe

Le climat change : la nature et l’agriculture aussi !

Impacts sur les grandes cultures

Rendements plus aléatoires, bouleversement des cycles, travail agricole plus précoce, tels sont les effets estimés du changement climatique sur les cultures annuelles.

Mis à jour le 20/02/2015
Publié le 20/02/2015

Parcelle de Triticale au crépuscule dans le Cotentin. © WEBER Jean
Parcelle de Triticale au crépuscule dans le Cotentin. © WEBER Jean

Des cycles plus courts et des variétés plus précoces

 Le recensement des pratiques de culture pendant les trente dernières années sur 4 domaines expérimentaux de l’Inra fait apparaître une avancée de 3 à 4 semaines des semis de maïs.

 Parallèlement, des variétés à cycle plus long sont utilisées. De même, les moissons du blé sont avancées de l’ordre de 20 jours en moyenne depuis les années 80, quelle que soit la région considérée. Le raccourcissement du cycle concerne, en particulier, la période de remplissage des grains, ce qui peut provoquer des baisses de rendement, d’autant plus importantes en conditions de déficit hydrique (cas des années 2003, 2005 et 2006). Le phénomène est amplifié sur les céréales par les dégâts d’échaudage, défaut de remplissage des grains lié à des températures trop élevées.

 Des rendements plus aléatoires

 Des modèles de simulation de culture sont alimentés par les scénarios issus des modèles climatiques, eux-mêmes « forcés » par différentes hypothèses d’émissions de gaz à effet de serre.

Moyennant ces incertitudes, une augmentation globale de la température se traduira par une phénologie (1) accélérée. Toutefois, l’amplitude de cette accélération n’est pas proportionnelle à l’augmentation de température, à cause des besoins en froid (ou vernalisation) pour les plantes d’hiver comme le blé, ou à cause du frein photopériodique qui ralentit la phénologie en conditions de durée du jour suboptimales. De plus, des choix appropriés de variétés ou des programmes d’amélioration ciblés sur ces aspects phénologiques peuvent équilibrer cette accélération, en prenant soin de mettre la plante dans des conditions thermiques favorables au remplissage de ses grains.

 Lorsqu’ils tiennent compte de l’effet positif qu’aura l’augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 et de l’augmentation de l’efficience de l’eau qui en résulterait (liée à la régulation stomatique), les modèles de simulation de culture montrent que, malgré le raccourcissement du cycle, le rendement potentiel des cultures ne serait pas forcément en diminution, à condition que leur alimentation hydrique et/ou minérale ne soit pas modifiée. Mais une variabilité accrue du climat (canicules, sécheresses, précipitations intenses) pourrait faire chuter les rendements certaines années, et de manière de plus en plus fréquente après 2050.

 (1)    Phénologie : chronologie des étapes biologiques des plantes (tallage, épiaison, floraison, maturité)

Difficile de prédire les rendements lorsque la température varie

Deux études internationales, auxquelles a participé l’Inra ont comparé les performances des modèles de simulation pour prédire les rendements du blé (27 modèles comparés) et du maïs (23 modèles comparés), dans un contexte de variations de température liées au changement climatique.

Les conclusions des deux études convergent : les rendements prédits varient fortement suivant les modèles. Pour rendre plus fiables ces prédictions, il faudrait améliorer la modélisation des effets de la température et des interactions entre la température et la concentration atmosphérique en gaz carbonique. C’est d’autant plus important que d’ici 2050, la production de céréales devrait augmenter de 60% pour satisfaire la demande alimentaire mondiale.

Des besoins en eau augmentés

Une étude a analysé les résultats économiques (production, marge brute, allocation des terres) des agricultures européennes (15 Etats membres de l’UE) selon divers scénarios d’émissions de gaz à effet de serre. Cette étude montre paradoxalement que ces résultats économiques sont plus favorables dans un scénario où aucune mesure n’est prise pour atténuer les émissions de GES. Ce résultat peut s’expliquer par le fait que les plantes utilisent plus efficacement l’eau lorsque la concentration en CO2 est plus élevée. Mais en corollaire, les besoins en irrigation risquent d’augmenter, et l’eau pourrait devenir un problème tant au nord qu’au sud de l’Europe.