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CHANGEMENT CLIMATIQUE et IMPACT SUR l�AGRICULTURE
ET LES FORÊTS
Bernard SEGUIN INRA Avignon
Quelle réaction des plantes au Climat?
Pluies Rayonnement (nuages)
Augmentation de la concentration en CO2
Augmentation de la température de l�air
?
?
Le climat change
?
Impacts sur la végétation
* Raccourcissement du cycle * Allongement de la période végétative * Augmentation de la Demande climatique
Augmentation de la photosynthèse et de la surface foliaire
CO2 et photosynthèse
maïs
blé
La phénologie des arbres fruitiers
problème des hivers doux (levée de dormance), avance en phénologie (floraison ! risque de gel/faible mise à fruit)
Evaluation du pourcentage de dégâts de gel sur les productions fruitières pour différents scénarios climatiques (Avignon)
0,7 1,23,4
2,6
26,5
2,7 1,9
20,5
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
Golden1
Golden2
Golden3
Goldrich1
Goldrich2
Goldrich3
Richlady1
Richlady2
Richlady3
scénario 1: températures de 1965 à 1989scénario 2: températures de 1990 à 2000scénario 3: scénario prévu par le LMD pour un doublement du CO2 atmosphérique
POMMIER ABRICOTIER PECHER
Élévation de la température
(°C)
référence 1971-1991
Cas de la vigne : avance de la phénologie et effet sur la qualité
2 fev 2 mai 4 juillet
10 fev 24 mai 23 juillet
28 fev 12 juin 13 août 0.0
2.0
4.0
Jan Fev Mar Avr Juin Juilll Août Sept Mai
+
+
Mois
véraison floraison débourrement
Lebon (2002)
C.#Gracia,#MFRA#201012020!
Teneur!en!eau!du!sol! Durée!de!la!saison!de!végéta2on!
Prédictions de l�évolution de variables climatiques affectant le fonctionnement des plantes
LES MODELES DE CULTURE
• Intégration des connaissances: microclimat lumineux, bilan hydrique, bilan d�énergie
• Prise en compte des interactions « climat x sol x technique culturales »
• À terme: intégration de critères de qualité
Production
Quantité Qualité
Climat local
Sol
MicroClimat
Techniques culturales
IPCC 2014 (WG II, ch 7)
Pour les zones tempérées, si réchauffement limité à 2-3°, conséquences positives, avec un avantage si adaptation. Au-delà?
-80
-20 0
20 40
% change in yield from
baseline
-60 -40
-100 3
Temperature °C 4 5 2 1
-80
-60
-40
-20
0
20
40 b) Maize, Tropical regions
3 4 2 5 1 Temperature °C
% change in yield from
baseline
f) Wheat, Tropical regions
mais pour les basses latitudes ….
Parry (2005)
Le contraste Nord-Sud accentué
Cline 2007
Le climat du 21 eme Siecle(A1B, Arpège,): P-ET0
Rendement
Résultats d�Impacts du Changement Climatique Résultats
-15 à – 35% STRESS Thermique,
hydrique et
raccourcissement
du cycle
+ 85%
=
Intensité dépend du type du sol
Thèse I.Garcia de
Cortazar 2006
La productivité forestière
Rapport FAST 2013
La productivité forestière
Evolution du confort hydrique des plantes pour le blé et le tournesol
Adaptation des systèmes de culture
. matériel génétique et choix variétal: précocité, durée du cycle, optimum thermique, besoins en froid, sensibilité au gel . . ajustement des techniques culturales: dates de semis et jours disponibles pour implantation, fertilisation/irrigation, jours disponibles pour la récolte . prise en compte des effets sur la santé des plantes
Evolu2on!de!l�irriga2on!moyenne!par!période!d�une!monoculture!de!maïs!pour!le!sol!!à!RU!confortable!(226!mm)!!en!fonc2on!de!la!pluviométrie!
annuelle!
!
100
150
200
250
300
350
400
400 500 600 700 800 900 1000
Irrigation en mm
(80% des besoins)
RR
Monoculture de maïs irriguéeclimat : TT
Avignon
Bordeaux
Colmar
Dijon
Lusignan
Mons
Rennes
StEtienne
Toulouse
Versailles!= PR "= FPΔ= FL100
150
200
250
300
350
400
400 500 600 700 800 900 1000
Irrigation en mm
(80% des besoins)
RR
Monoculture de maïs irriguéeclimat : QQ
Avignon
Bordeaux
Colmar
Dijon
Lusignan
Mons
Rennes
StEtienne
Toulouse
Versailles!= PR "= FPΔ= FL
" + 40 mm d’irrigation en moyenne dans le FP " + incertain en FL
Pluie Pluie
Evolution des besoins d’irrigation
Adaptation par déplacement géographique ?
# +1° ~ 200km vers le nord ou 150m en altitude # encore peu d�évidences d�évolution récente.. # mais pour le futur nécessité d�envisager le déplacement des zones de production (révision des potentialités , introduction de nouvelles cultures).. quid du contexte économique ? et les terroirs….
Parry 2005
Parry 2005
Zones climatiques et distribution du vignoble mondial
Source : Revue des œnologues, n°96, juillet 2000
CLIMAT ET PRODUCTION VITICOLE
Limites de culture
(Branas 1946)
L�avenir de la vigne?
Hannah et al (2013)
Les limites de l�approche
Hannah et al (2013)
Quelle mobilité pour la vigne?
B2
A2
Cépage Syrah Récolte 219.1 gr sucre/l avant la fin Septembre
Thèse I.Garcia de Cortazar 2007
• Aire potentielle des espèces, des biomes
La forêt :impacts prédits
Badeau et al, 2007
aire potentielle de 8 groupes biogéographiques
Présence modélisée climat 2100 (ARPEGE Météo France)
Présence actuelle observée Données
Inventaire Forestier National
Présence modélisée climat actuel (AURELHY Météo France)
Source Badeau, rapport Carbofor (2004)
Badeau V., Dupouey J.L, Cluzeau C., Drapier J., 2005. Aires potentielles de répartition des essences forestières d�ici 2100. Forêt-Entreprise n°162 - Avril 2005, pp 25-29.
INRA Nancy + IFN
Présence du hêtre commun en France
Fagus sylvatica
Impact CC → Déplacement des aires de distribution des arbres –
IPCC 2013
Le climat stationnaire…c�est fini !!!
échelle globale
Evolution de la température moyenne annuelle - ORANGE - 1951 - 2006
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
15,5
1619
51
1956
1961
1966
1971
1976
1981
1986
1991
1996
2001
2006
température annuelle Orange normale 1951-1980 normale 1961-1990normale 1971-2000 normale 1977 - 2006
+0,3°
+0,4°
+0,3°
+1°C
°C
En comparant l�évolution des normales (30 ans) à la fin de chaque décennie, donc avec un un recouvrement de 20 ans entre deux normales successives, on obtient une élévation de 1°C sur la période 1951 -2006.
D�après JP Ramel CIRAME Carpentras
Données Agroclim ( réseau INRA) traitement B.Baculat
La durée de l�été augmente
Source: B.Baculat (Agroclim Avignon)
Avignon - températures maximales >= 32.0°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009 Années
Nombre de jours
tx>=32
La floraison des arbres fruitiers
Evolution de la période de floraison (F2) de la poire Williams depuis 1962
11-mars
21-mars
31-mars
10-avr
20-avr
30-avr
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
Bergerac
Angers
St Epain (Tours)
sources: JM.Bore, INRA AngersC.Lavoisier, La MorinièreM.Peschescot, Domaine de Castang
Les pratiques culturales
Evolution des dates de début de semis du Maïs dans quatre UE
30-mars
9-avr
19-avr
29-avr
9-mai
19-mai
29-mai
8-juin
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Année
Dat
e
Mirecourt Colmar Le Pin Auzeville
EVOLUTION DE LA DATE DU DEBUT DES VENDANGES A TAVEL DEPUIS 1951Source : Service technique Inter Rhône
22-août
1-sept
11-sept
21-sept
1-oct
11-oct
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
DATE DE DEBUT DES VENDANGES A CHATEAUNEUF DU PAPE depuis 1945Source : Service technique Inter Rhône
27-août
6-sept
16-sept
26-sept
6-oct
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Evolution dans les Côtes-du-Rhône
PACA (RU = 120 mm)
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1955 1965 1975 1985 1995 2005
rendement (indice)
1990 - 2006 1956-1990 Année de récolte
Le climat ?
Nîmes
Le climat ?
Explication de la variabilité par 2 conditions climatiques : sécheresse et Fortes T°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
rendement (q/ha)
PACA Bourgogne Centre Haute-Normandie Picardie
2003
1968-1986 1987-2005
Les changements récents
Avignon
Bordeaux
Colmar
Dijon
Effets sur l’indice de Huglin (1970 à 2003)
Températures de maturation pour les différentes cépages
Source: Jones, 2002, 2004, 2005
Côtes du Rhône
1967-1989 1990-2005
La canicule à l�échelle européenne
Juillet 2003/ Juillet 2002
Données MODIS
Température estivale en France
(M. Déqué ; Météo France)
Et en France ? Un phénomène irrégulier, qui va s�accentuer
46
Ecarts au 01 Août du NDVI / moyenne 2002-2004
Les sécheresses (2003, 2005,2006)
VEGETATION/Spot5
2005 2006 2003
Des années sèches dans le sud
0
100
200
300
400
500
600
700
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
0
200
400
600
800
1000
1200
Avignon
B.Baculat Agroclim
Narbonne
Impact CC → Croissance des forêts - Accroissement!de!l'indice!de!croissance!des!hêtraies!au!NordGEst!et!NordGOuest!de!la!France!
Dhôte#et#al,#RDVtechn#ONF#2007!
Phénomènes multifactoriels, pas seulement le climat
Varia2on!de!produc2vité!des!pineraies!au!Sud!de!la!France!
Venne=er#et#al,#2007!
Impact CC → Croissance des forêts -
Le dépérissement des sapins
Photos Ph. Dreyfus M.Bariteau INRA Avignon
Ventoux
Cime d�Alberas
Haut-Verdon
Variabilité climatique vs changement climatique
Années
Variable du climat
Variabilité
Changement
Augmentation de la variabilité climatique et de la fréquence des évènements extrêmes