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17/01/2019

Le déclin de la résilience climatique du blé en Europe

Dans un article de la revue PNAS de janvier 2019, une équipe de chercheurs européens étudie l'évolution de la résilience climatique du blé en Europe, depuis les années 1990, et plus particulièrement le rôle joué en la matière par la diversité des variétés cultivées. L'analyse est menée sur des données d'essais au champ incluant 991 cultivars et 636 localisations, dans neuf pays (Allemagne, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Italie, République tchèque et Slovaquie), sur la période 1991-2014 (soit au total plus de 100 000 observations).

Dans un premier temps, un modèle statistique permet d'estimer l'influence, sur les rendements, de 43 variables agroclimatiques, regroupées en neuf catégories (précipitations, températures minimales automnales, etc.) et discrétisées en trois niveaux (bas, moyen, haut) sur la base des 40e et 60e centiles. Les nombreux cultivars sont quant à eux rassemblés en neuf groupes à l'aide d'une analyse par grappes. Les réponses aux aléas climatiques sont établies par l'écart relatif de rendement (en %) entre valeurs haute et basse des variables climatiques. La résilience est définie comme la diversité des réponses des variétés de blé aux aléas climatiques, et calculée avec un indice annuel de Shannon : plus la diversité est élevée, plus le blé sera capable de résister à une large gamme d'aléas climatiques.

Les résultats montrent un déclin de cette diversité depuis le début des années 2000, dans plusieurs pays, notamment en Allemagne, République tchèque et Slovaquie, avec dans certaines localisations de véritables « déserts de diversité ». Une légère augmentation est constatée en France, mais la valeur de la diversité y reste cependant moyenne (cf. figure). Selon les auteurs, les causes de ce déclin de la résilience climatique du blé sont à chercher dans les incitations économiques des sélectionneurs, qui favorisent la maximisation du rendement potentiel au détriment de la robustesse aux aléas. Loin de s'opposer, ces deux dimensions devraient, pour eux, être complémentaires, et la politique agricole ainsi que les réglementations relatives aux semences ont un rôle à jouer pour assurer les incitations nécessaires en la matière.

Points chauds et déserts de résilience climatique du blé européen

Ble.jpg

Source : PNAS

Lecture : Les graphiques par pays montrent les pourcentages de clusters de cultivars avec des réponses différentes aux conditions météorologiques critiques pour le rendement. Les zones colorées (de vert à orange) sur la carte illustrent les classes de diversité de réponses basées sur la proportion du groupe dominant (> 90 à <50 %), le nombre de groupes simultanément importants (0 à 4) et les tendances. Toutes les données de rendement des cultivars ont été utilisées (n = 100 985).

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS

09:04 Publié dans Agronomie, Climat | Lien permanent | Tags : blé, résiliente climatique, europe, rendements, variétés |  Imprimer | | | | |  Facebook

19/12/2018

Stagnation des rendements de plusieurs céréales et de la vigne, en France, depuis la fin des années 1990

Dans les Scientific Reports de Nature de novembre 2018, une équipe internationale analyse sur le long terme les rendements des principales cultures en France, mettant en évidence une stagnation depuis la fin de la décennie 1990.

De précédents travaux avaient fait ressortir une stagnation des rendements de blé depuis 1996. Ici, les chercheurs se sont intéressés à la fois aux céréales (blé, maïs, orge, avoine), aux oléagineux (tournesol, colza), aux betteraves sucrières, aux pommes de terre et à la vigne. Pour chacune des cultures étudiées, ils ont eu recours aux données de la Statistique agricole annuelle, au niveau départemental, sur plus d'un siècle (1900 à 2016). Pour suivre les rendements de ces cultures, sur chaque département et au niveau national, les chercheurs ont développé un modèle linéaire dynamique (DLM), qui permet d'estimer la tendance d'évolution des rendements sans avoir à établir d'hypothèses fortes au préalable. À l'échelle de la France, les évolutions ainsi identifiées sont illustrées ci-dessous.

Tendance des rendements moyens nationaux des principales cultures en France

Rendements.jpg

Source : Nature Scientific Reports

Si les rendements ont partout connu une forte croissance entre 1950 et 1990, ces travaux, déclinés localement, confirment la stagnation (voire le recul) des rendements du blé d'hiver, de l'orge, de l'avoine, du blé dur et de la vigne, depuis les années 1990, sur au moins 25 % de leurs surfaces. Pour le maïs, la stagnation ne concerne que 3 % des surfaces. L'analyse de la variabilité des rendements, ainsi que de l'évolution des rendements minimaux et maximaux, permet d'interpréter ces évolutions. Ainsi, le fait que les rendements minimums observés continuent à progresser suggère que ces plafonnements ne sont pas liés au changement climatique. En revanche, la stagnation pour les grandes cultures, sur des zones à haut rendement, laisserait penser qu'on se rapproche d'un potentiel physiologique maximal. Les choix politiques et stratégiques (limitation qualitative des rendements viticoles) et les facteurs économiques (coûts marginaux croissants) sont sans doute majeurs dans ces stagnations, mais faute de données sur une aussi longue période, ils n'ont pu être étudiés directement.

Jean-Noël Depeyrot, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Scientific Reports

15/10/2018

Réchauffement climatique et pertes de récolte dues aux insectes ravageurs

Dans une étude publiée en août dans la revue Science, des chercheurs américains mettent en garde sur la possible baisse des rendements agricoles, induite par une prolifération des insectes nuisibles aux cultures, suite au réchauffement climatique.

Les auteurs ont analysé des données d’expériences en laboratoire, collectées depuis les années 1980, et ont considéré 38 espèces d'insectes ravageurs. Ils ont projeté l'impact de leur prolifération, à l'horizon 2050 et aux échelles mondiale et régionale, sur la production des principales cultures céréalières : maïs, riz et blé. Celles-ci représentent à elles seules 42 % de la consommation humaine mondiale de calories directes. Au fur et à mesure de l'accroissement des températures, ces insectes seraient non seulement plus prolifiques, mais aussi plus voraces, avec néanmoins un palier d'ores et déjà atteint dans les zones tropicales mais pas encore dans les zones tempérées.

Prévisions régionales de l'augmentation des pertes de récoltes due aux insectes ravageurs dans le cas d'un réchauffement climatique de 2°C

Insectes.jpg

Source : Science

Lecture : la dimension des disques dans les graphiques est proportionnelle au volume de production actuel de chaque pays. Les cinq plus gros producteurs sont cerclés de noir. La répartition géographique des futures pertes de production supplémentaires est indiquée dans les diagrammes circulaires.

Dans l'hypothèse d'un réchauffement global de 2°C, la Chine, les États-Unis et la France, tous grands producteurs de ces trois céréales, figurent parmi les pays qui devraient connaître les plus fortes pertes. Celles de la Chine et des États-Unis augmenteraient de 35 %, soit un gonflement des pertes de 20 millions de tonnes. Pour la France, elles seraient de 42 % pour le maïs et de 60 % pour le blé : ces deux céréales subiraient au total 1,4 million de tonnes de pertes supplémentaires. Ces pertes pèseraient sur les disponibilités mondiales en céréales et renchériraient les prix des aliments de base, au détriment des populations pauvres, qui représentent la majeure partie des plus de 800 millions de personnes souffrant de faim.

Ces évaluations ne prennent pas en compte la piste d'une utilisation accrue de pesticides, avec leurs effets délétères potentiels sur la santé et l'environnement. Les auteurs prônent plutôt des solutions comme la rotation plus large des cultures, la production de céréales plus résistantes aux ravageurs ou l'adoption de stratégies de lutte anti-parasitaire plus durables.

José Ramanantsoa, Centre d'études et de prospective

Source : Science

12/04/2017

Variabilité des rendements et circulation atmosphérique à grande échelle en Europe

Afin de mieux évaluer la résilience des systèmes agricoles face aux changements climatiques, un groupe de chercheurs italiens et espagnols a testé un modèle de prévision des rendements européens du blé d'hiver et du maïs, en fonction des quatre mouvements de circulation atmosphérique européens dominants : ceux de l'Atlantique Nord, de l'Atlantique Est, de la Scandinavie et de l'est de l'Atlantique-Russie occidentale (article publié en mars dans Agricultural and Forest Meteorology). Ceux-ci expliqueraient, suivant les pays, entre 20 et 70 % de la variabilité inter-annuelle du rendement pour le blé tendre d'hiver et entre 20 et 58 % pour le maïs.

Ce niveau d'explication reste généralement inférieur à celui des modèles classiques exploitant les variables agro-climatiques au sol (ex. pluviométrie). Cette faiblesse provient, entre autres, du fait que la variabilité atmosphérique à grande échelle ne peut expliquer qu'une partie de la variabilité locale des variables agro-climatiques, en particulier lors des étapes de floraison et de remplissage du grain, les plus sensibles pour l'élaboration du rendement de la culture. Néanmoins, la prévisibilité saisonnière des mouvements atmosphériques à grande échelle est, en Europe, supérieure à celle des variables météorologiques de surface. Selon les auteurs, un couplage de ces deux types de modèles améliorerait donc leur précision et allongerait leurs horizons de prédiction.

Sources : Agricultural and Forest Meteorology, Commission européenne

15:57 Publié dans 3. Prévision, Climat, Production et marchés | Lien permanent | Tags : rendements, modèle, circulation atmosphérique |  Imprimer | | | | |  Facebook

15/02/2017

Rendements agricoles et indépendance alimentaire : un exercice prospectif à l'horizon 2050 pour l'Afrique subsaharienne

Publié dans la revue PNAS, cet article présente un exercice prospectif à 2050, portant sur les évolutions de la capacité de production agricole (céréales) des pays sud-sahéliens, en lien avec leurs démographies. Entre 2010 et 2050, la population d'Afrique subsaharienne devrait être multipliée par 2,5 et la demande en céréales par 3 (également portée par l'évolution des régimes alimentaires). Les dix pays analysés présentent en moyenne un ratio d'indépendance alimentaire (production domestique sur consommation totale) pour les céréales de 0,8. Ceci peut être source d'insécurité alimentaire car de nombreux États n'ont pas suffisamment de ressources en devises étrangères pour importer massivement des denrées. Les chercheurs ont utilisé le modèle d'équilibre partiel IMPACT, pour tester trois scénarios d'évolution de la production de céréales en fonction de l'accroissement du rendement, prenant en compte des changements de politiques stratégiques (augmentation des surfaces agricoles, des surfaces irriguées, promotion de l'agriculture intensive). Deux hypothèses importantes sont faites : le commerce intra-régional se développe sans entrave et le rendement des surfaces nouvellement agricoles est identique à celui des anciennes.

Parmi les résultats obtenus, les auteurs soulignent que le maïs dispose du plus grand potentiel dans la région et pourrait donc constituer une culture intéressante pour les producteurs comme pour la sécurité alimentaire. Dans le scénario qui s'appuie sur une augmentation des rendements à 2050 identique à celle entre 1991 et 2014, le besoin de surfaces céréalières serait de 97 millions d'ha (+185 %). Avec le scénario qui permet aux cultures non irriguées d'atteindre 50 % de leur optimum, les pays analysés amélioreraient leur indépendance alimentaire à 0,6. Cette cible paraît toutefois difficilement atteignable aux auteurs, au vu du besoin d'intensification, du difficile accès aux intrants et des faibles infrastructures de la région. Dans ce cas, 44 millions d'ha (+ 84 %) supplémentaires de surface céréalière seraient nécessaires pour atteindre l'auto-suffisance. Enfin, dans le cas où les surfaces agricoles atteignent 80 % de leur rendement optimal, la région resterait très dépendante des importations extra-régionales, avec une forte disparité entre les pays.

Les auteurs précisent que leur étude se limite aux déterminants agronomiques du défi alimentaire. Or, promouvoir la production agricole et atteindre une balance commerciale positive relèvent également de politiques ciblées (droit foncier, accès au crédit) et d'investissements (R&D).

Barthélemy Lanos, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS

11:21 Publié dans 1. Prospective, Sécurité alimentaire | Lien permanent | Tags : rendements, afrique subsaharienne, céréales |  Imprimer | | | | |  Facebook