Estimer les impacts du changement climatique sur les rendements du blé et de l'orge en France : une approche par les modèles statistiques

La connaissance des impacts du changement climatique sur l'agriculture est un enjeu important en matière de stratégies d'adaptation. Les impacts sur les rendements sont typiquement estimés de deux façons : soit en utilisant des modèles agronomiques fondés sur les processus physiologiques des plantes, soit en construisant des modèles statistiques liant rendement des cultures et paramètres pédo-climatiques (pluviométrie, températures, humidité du sol, etc.). Une étude récemment publiée dans la revue Environmental Research Letters estime un modèle statistique du rendement du blé et de l'orge dans le cas de la France, en fonction des variables de température et de précipitations, en combinant des données issues de la statistique agricole avec la base de données E-OBS du projet européen ENSEMBLES. Les auteurs utilisent ce modèle pour simuler les impacts de différents scénarios de changement climatique sur les rendements du blé et de l'orge, et montrent par exemple que, dans le scénario de réchauffement le plus rapide, les pertes de rendement pourraient être substantielles (-17,2 % pour le blé ; entre -16,7 % et -45,8 % pour l'orge de printemps).

Source : Environmental Research Letters

Agriculture et climat. Du blé par tous les temps, Sébastien Abis, Mohammed Sadiki

On ne compte plus les publications sur les liens entre changement climatique et agriculture. Se démarquant du lot commun, l'intérêt de celle-ci est triple. D'une part, elle est centrée sur une production particulière, celle de blé, qui nourrit quotidiennement 3 milliards d'humains. Cette culture est localisée dans les zones bénéficiant de conditions généreuses : température, sol, eau. À l'avenir, les effets du changement climatique se feront sentir de manière contrastée. L'hémisphère Sud connaîtra une baisse des rendements, le développement de maladies et de ravageurs, alors que les pays déjà les plus favorisés – dont la France – le seront encore davantage. Quant aux États de la mer Noire, ils pourraient être avantagés par une extension des surfaces de production mais handicapés par des épisodes de chaleur plus extrême. Au-delà de ces problèmes d'adaptation, les auteurs rappellent que le blé est une plante "climato-active", fixant une grande quantité de carbone et donc très utile aux stratégies d'atténuation.

Le deuxième intérêt de l'ouvrage est qu'il déborde constamment son sujet, en l'insérant dans un contexte général qui ne le met que mieux en perspective. L'approche est large, le propos ample et de nombreux sujets connexes sont abordés : ressources naturelles, pratiques culturales et nouvelle "révolution verte", innovations techniques, besoins alimentaires des populations, sécurité sanitaire, priorités des politiques publiques, internationalisation des échanges commerciaux, etc. Plus généralement encore, blé et climat sont appréhendés sous un angle géopolitique, cette céréale étant même souvent présentée comme "une pièce essentielle dans l'architecture de sécurité du monde".

Enfin, le plaisir de la lecture tient au duo d'auteurs qui, de par leurs origines et leurs activités professionnelles, défendent à deux voix une même idée réunissant les deux rives de la Méditerranée : le changement climatique soumettra nos sociétés à rude épreuve, elles devront développer et moderniser leurs agricultures, échanger leurs productions, intensifier leurs coopérations, et s'appuyer sur des modes de gouvernance favorisant l'anticipation et la réactivité. Alternant les chapitres sur la France et sur le Maroc, S. Abis et M. Sadiki tablent sur une agriculture faite de science, de développement et d'échanges. Plus généralement, ils montrent que climat, blé et sécurité forment le puissant triptyque de l'avenir du bassin méditerranéen.

Bruno Hérault, Centre d'études et de prospective

Lien : IRIS

D’après l’International Grains Council, les stocks mondiaux de blé atteindraient 3,66 mois de consommation annuelle sur la campagne 2016/2017

Le 28 avril, l’International Grains Council (IGC) a publié ses dernières projections de l’offre et de la demande mondiale en blé pour la campagne 2016/2017. Le fait le plus marquant est la poursuite de la hausse des stocks de fin de campagne : ils devraient culminer durant cette campagne à 218 millions de tonnes, contre 215, 200, 188 et 170 millions de tonnes pour les quatre campagnes précédentes. Ainsi, les stocks auraient progressé de 3 à 3,66 mois de consommation annuelle entre les campagnes 2012/2013 et 2016/2017.

Stocks mondiaux de fin de campagne et prix mondial du blé

Source : IGC ; calculs et mise en forme CEP

Ce niveau de stocks projeté pour 2016/2017 dépasserait celui de la campagne 2009/2010 où les cours mondiaux du blé avaient atteint 216 $/tonne, moyenne de campagne la plus basse enregistrée depuis la crise financière de 2007/2008.

Source : IGC

Le riz confirme sa place de céréale la plus consommée au monde en alimentation humaine

D’après les statistiques prévisionnelles pour la campagne 2015/2016 de l’International Grains Council publiées récemment, la consommation mondiale du riz en alimentation humaine devancerait celle du blé pour la quatrième campagne consécutive. Avec 489 millions de tonnes consommées, le riz conforterait ainsi son rôle de première céréale, sachant toutefois que son usage non alimentaire reste marginal par rapport à celui du blé.

Consommation mondiale

Source : International Grains Council, présentation CEP

2014/15 : estimation ; 2015/16 : prévisions au 28/05/2015

Ces mêmes statistiques précisent que les trois premières zones de consommation (mais aussi de production) seraient dans l’ordre l’Asie, l’Afrique et l’Amérique du Sud. Elles regrouperaient à elles seules près de 97 % de la consommation et de la production mondiales pour la campagne 2015/2016.

Source : International Grains Council, présentation CEP

Sur le continent asiatique, deux pays, la Chine et l’Inde, concentrent plus de la moitié de la consommation et de la production mondiales. Ce taux frise les trois quarts si l’on y ajoute l’Indonésie, le Bangladesh, le Vietnam et la Thaïlande.

Contrairement à l’Asie et l’Amérique du Sud, dont les bilans sont excédentaires, l’Afrique peinerait encore à couvrir ses besoins, sa production ne représentant que 59 % de sa consommation (52 % en Afrique subsaharienne). Néanmoins, ce continent resterait le plus dynamique avec une hausse de la production de 31 % en neuf ans (48 % en Afrique subsaharienne), contre 18 % en Amérique du Sud et 14 % en Asie, ce qui lui permettrait de faire passer sa part dans la production mondiale de 3,4 % en 2006/2007 à 3,9 % en 2015/2016. Cette évolution serait due surtout à une extension significative des superficies cultivées entre ces deux campagnes : + 3,4 % annuel en moyenne en tendance (3,6 % en Afrique subsaharienne) contre + 0,4 % en Asie et une régression de 1,1 % en Amérique du Sud. Comparée aux autres zones, la progression moyenne des rendements resterait toutefois modeste : 0,3 % par an en tendance sur la même période (1,5 % en Afrique subsaharienne) contre 1 % en Asie et 2,3 % en Amérique du Sud.

José Ramanantsoa, Centre d’études et de prospective

Source : International Grains Council, International Grains Council

 

 

Des progrès majeurs dans le séquençage du génome de plusieurs plantes commerciales (blé tendre, colza, agrumes)

Plusieurs plantes commerciales ont récemment vu leur génome séquencé, ce qui ouvre la voie à d'importantes avancées en amélioration génétique. Les travaux concernent le blé tendre et le colza, aux génomes quatre à cinq fois plus grands que celui de l'Homme, ainsi qu'une dizaine d'agrumes.

Tout d'abord, l'Inra de Clermont-Ferrand, leader au sein du Consortium International de Séquençage du Génome du Blé (IWGSC), vient de déchiffrer la première séquence de référence du chromosome 3B du blé tendre. Une première ébauche du génome complet de cette céréale est donc désormais disponible. Ce résultat a nécessité « la mise au point d’une stratégie originale de séquençage, le développement d’outils bioinformatiques et l’identification de plusieurs dizaines de milliers de marqueurs moléculaires ». Publié dans la revue Science, ce travail devrait permettre d'identifier des caractères d'intérêt (résistance aux bio-agresseurs, à la sécheresse, amélioration des rendements, etc.). Le Consortium souhaite maintenant terminer le séquençage des 20 autres chromosomes dans les trois ans qui viennent.

Le même type de travaux a été mené sur le colza, par un consortium international d’une trentaine d’instituts de recherche, piloté par l’Inra et le CEA (Genoscope) : ils ont permis de déterminer la séquence de référence du génome complet du colza, ainsi que celle d’une collection de variétés représentant la diversité de cette espèce. La grande majorité des gènes du colza étant dupliqués, les chercheurs ont également pu étudier le « dialogue » entre ces gènes : ils suggèrent que ces derniers peuvent servir de « réservoir important de diversification, d’adaptation et d’amélioration ». Comme précédemment, ces travaux, publiés dans Science, pourraient déboucher sur d'importantes améliorations génétiques (teneur et composition en huile, résistance à des pathogènes, tolérance au froid, etc.).

Enfin, une équipe internationale a séquencé le génome d'une dizaine d'agrumes (oranges, mandarines, pamplemousses, etc.). Ces travaux ont révélé l'histoire de la domestication des agrumes et les liens entre les différentes espèces. Ils ont également démontré leur faible diversité génétique, ce qui pourrait menacer leur survie face aux maladies (ex : maladie du Dragon jaune). Ce travail souligne ainsi la nécessité de créer de nouveaux types d'agrumes permettant de mieux résister aux stress et aux bio-agresseurs.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Sources :

Blé tendre : Inra

Colza : Inra

Agrumes : Nature biotechnology

Une méta-analyse des prédictions des effets du changement climatique sur les rendements du blé dans le monde

Les futurs rendements du blé seront sensibles aux évolutions de la température, des précipitations et de la concentration atmosphérique en CO₂, mais la variabilité des résultats des simulations ne permet pas aujourd'hui de prédire avec certitude si la combinaison de ces évolutions climatiques sera positive ou négative pour ces rendements. Deux chercheurs de l'Inra ont récemment publié une méta-analyse des modifications simulées des futurs rendements en blé, de façon à identifier des combinaisons de température, précipitations et concentration atmosphérique en CO₂ conduisant à une augmentation ou diminution des rendements du blé.

L'analyse statistique porte sur les résultats de 90 articles scientifiques publiés à travers le monde et explorant une diversité de scénarios climatiques. Les résultats sont exprimés en termes de variation relative du rendement moyen entre les conditions climatiques du passé récent et des conditions climatiques futures. Il en ressort que les variations de rendements en blé vont de -100% à +155%, avec une très forte variabilité, en particulier dans les régions du monde où le nombre de données est très important (Australie, États-Unis, Royaume-Uni par exemple). Des baisses de rendements ont été constatées dans plus de 50% des cas lorsque la température moyenne augmente de plus de 2,3°C, lorsque les précipitations sont réduites et lorsque la concentration atmosphérique en CO₂ est inférieure à 395 ppm. Une réduction des précipitations de plus de 50% est associée à des baisses de rendements dans plus de 90% des cas.

Les scientifiques ont par ailleurs analysé les effets combinés d'évolutions climatiques pour 28 articles dont les données étaient suffisantes pour un traitement conjoint des trois variables climatiques. Parmi ces 28 articles, certaines régions du monde telles que l'Australie étaient sur-représentées, tandis que la Russie était sous-représentée. Cette partie de l'étude montre que l'effet négatif d'une élévation de la température est réduit lorsque les précipitations et la concentration atmosphérique en CO₂ augmentent. À l'inverse, une diminution des précipitations de l'ordre de 40% cause des pertes de rendements quel que soit le niveau de concentration atmosphérique en CO₂ et même si l'élévation de température est inférieure à 2°C. Ceci souligne l'importance du facteur disponibilité en eau pour les futurs rendements en blé.

La variabilité des résultats de cette méta-analyse demeure néanmoins importante. Les auteurs estiment que cette variabilité est en partie due à la gamme des scénarios climatiques testés, à la variété des sites étudiés à travers le monde (avec des types de sol différents) et vraisemblablement aux différences de pratiques culturales associées (fertilisation). Cette méta-analyse pourrait donc être complétée au fur et à mesure que de nouvelles données de simulation sont disponibles, et que d'autres paramètres seront pris en compte, notamment l'impact des bio-agresseurs, des températures extrêmes, et du changement de la répartition annuelle des précipitations sur les rendements en blé.

Noémie Schaller, Centre d'études et de prospective

Source : Field crops research

Lancement du projet WHEALBI – Une approche intégrée pour améliorer la production de blé tendre et d'orge en Europe

Coordonné par l'Inra et lancé en mars dernier, le projet européenWheat and barley Legacy for Breeding Improvement (WHEALBI) réunit les principaux laboratoires européens spécialistes du blé et de l'orge, de la génomique à l'agronomie. L'objectif est de sélectionner de nouvelles variétés, productives et adaptées à des systèmes agricoles plus économes en intrants et respectueux de l'environnement. Les ressources génétiques conservées dans les banques de gènes en Europe seront mobilisées dans des proportions inédites à l'échelle mondiale, et les données générées seront mises à disposition de la communauté scientifique internationale. Ce projet s'inscrit dans un contexte de ralentissement de la progression des rendements, et d'augmentation de la demande mondiale (de 40 à 50% d'ici 2050).

Source : Inra