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E N V I R O N N E M E N T
Impacts du changement climatique sur les prairies - quelles alternatives?
Unité de Recherche sur l’écosystème Prairial, Clermont-Ferrand
P. CARRERE
Remerciements : Amélie Cantarel, Marine Zwicke, K.Klumpp, J.F. Soussana
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Partie 1 - Le changement climatique et ses conséquences probables sur la production végétale.
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Le climat est généralement décrit en termes de moyenne et de variabilité : températures, précipitations, vent etc..
Certains gaz de l’atmosphère dits à effet de serre absorbent puis réfléchissent la plus grande partie du ce rayonnement thermique, réchauffant la surface du globe : c’est l’effet de serre
C’est l’augmentation de l’effet de serre qui est la cause du changement climatique!
Climat – Effet de serre et changement climatique
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L’agriculture contribue aux émissions de GES en France
Source: CITEPA 2009
N2O : Fertilisation, gestion des effluents d'élevage
CH4 : Fermentation entérique des ruminants, rizières
CO2 : Respiration sol plantes animal, processus fermentaires
L’agriculture contribue à hauteur de 84% du N2O émis en France 80% du CH4
3% du CO2
21,2% des GES françaises
L’élevage français contribue à hauteur de 10% des émissions de GES françaises
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Changement climatique: tendance, variabilité et extrêmes
Faire avec la variabilité S’adapter
Varia
ble
clim
atiq
ue
Tendance
Variabilité « normale »
Evènements extrême
Temps
S’adapter à une tendance ne mobilise pas les mêmes leviers que la réduction de la vulnérabilité à une forte variabilité inter annuelle ou la résistance à un événement extrême.
6
Absorption racinaireEau + éléments minéraux
Photosynthèse
CO2
Température
Précipitations
Pour pousser (production primaire) les plantes ont besoin : D’ énergie lumineuseDe CO2
De températureD’ eauDe minéraux
Climat et production primaire
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La sécheresse – une limitation à la croissance Comment définir la sécheresse ?
Le critère climatologique retenu est la fréquence d’épisodes avec trois mois consécutifs de pluviométrie inférieure à 50% de la normale.
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La gravité d’une sécheresse se définit par le déficit des réserves en eau des sols superficiels. Une des manières de l’exprimer est le rapport R/RU (le niveau du réservoir à un instant donné rapporté à la contenance du réservoir). On estime que la plante couvre ses besoins en eau de façon optimale s’il reste dans le sol au moins la moitié du réservoir (R>RU/2).
8
RU = réserve utile qui dépend, pour une culture donnée, de la hauteur du sol et de la profondeur des racinesR = quantité d’eau disponible à un instant donné R = RU + (pluies+irrigation-ruissellement-drainage) – ETRETR = évapotranspiration : consommation d’eau par la plante, qui rejette dans l’atmosphère, par les pores de ses feuilles (i.e. les stomates), la quasi-totalité de l’eau qu’elle absorbe.
Du point de vue agricole
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Carte de l’indice d’humidité des sols en écart/normale (Météo France au 1er juillet 2011)
Une variabilité spatiale…
… et saisonnière forte :
La sécheresse de printemps est préjudiciable pour les productions précoces (stock herbe, céréales de printemps) .Pour l’herbe, son effet peut être contrebalancé à l’échelle annuelle si les conditions de repousse d’automne sont bonnes (ex : 2011 en zones de moyenne montagne)
En juillet 2011, la sécheresse des sols superficiels demeure critique, avec des déficits parmi les plus élevés depuis 50 ans sur le Poitou-Charentes, le Centre, le Limousin l’Aquitaine, le Tarn et l’Aveyron.
Quel impact CC sur la production ?
Variation de rendement potentiel (%) des céréales : 2080 vs. 1980(Scénario ECHAM 4, Fischer et al., 2002)
Le CC n’aura pas le même impact partout ! :
Exemple dans le cas de rendement du blé sous deux conditions pédo-climatiques :
D’après J.Wilcox –2012 – Projet VALIDATE
S’il lève une contrainte, le CC peut-être une opportunité
Impacts d’un réchauffement climatique sur les rendements du blé
avec ou sans adaptation
Latitudes tempérées Zone intertropicale
IPCC 2007
Bilan de la littérature en 2007: sans prise en compte de la variabilité climatique
Une anticipation par une adaptation des systèmes permet de limiter l’impact du CC
Modélisation de l’insécurité alimentaire en 2030 dans des régions rurales en développement
(Lobell et al., 2008, Science)
Le changement climatique entraînerait une réduction des rendements locaux,ce qui pourrait faire monter les prix alimentaires mondiaux
Culture majeure+ Impacts négatifs=> Insécurité alimentaire
(Afrique australe)
S’adapter aux dynamiques de la biodiversité
• D’ici à la fin du siècle, la diversité des organismes du sol, des pollinisateurs, des pathogènes, des adventices et des ravageurs aura considérablement changé (perte de 15-35% des espèces).
• Les stratégies de protection sanitaire des végétaux et des animaux devront s’adapter dans un contexte règlementaire plus contraignant quant à l’utilisation de pesticides et d’antibiotiques.
• Les aires de distribution de certains agents pathogènes de plantes, actuellement limités par les basses températures hivernales, pourraient s’étendre. Le changement climatique pourrait aussi affecter la physiologie des parasites et des hôtes
• La dynamique de la végétation des prairies et des forêts sera profondément modifiée (phénologie)
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• Partie 2 – Les impacts du changement climatique
Etat actuel des connaissances de l’impact à court-terme sur les prairies
Prédire pour anticiper sur le long-terme
Intérêt des indicateurs agro-climatiques
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Climat, contraintes et changement.
Absorption racinaireEau + éléments minéraux
Photosynthèse
CO2
Température
Précipitations
* Augmentation des [CO2] atmosphérique : 500 ppm et plus (prédiction GIEC 2007).
* Le réchauffement du système climatique est sans équivoque : Temp
* Risque de réduction des précipitations : -20 à 25%
Mais également accroissement de la variabilité et de survenue d’évènements extrêmes.
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Production annuelleGraminées C3 : +10 %Légumineuses : +25 %
Valeur nutritive des graminées fourragèresMoins de protéines, MAT : -20 % Plus d’énergie, sucres solubles : +30 %
Besoins en eau Diminution modérée (-5 à -15 %)
Diversité végétale des prairies permanentes Augmentation des légumineuses et des diversesGraminées moins compétitives
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Doublement du CO2 atmosphérique
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Impacts d’un réchauffement de 3°C sur la production (sans variation des pluies)
Source: Rustad et al. 2002
Sud-Ouest,Méditerranée
Centre,Ouest
Moyennemontagne
Alpages
Levée de la contrainte thermique
Accentuation de la contrainte contrainte
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Indicateur Isop : l’indicateur de rendement, à une date donnée, compare la production cumulée depuis le début 2011 et la production moyenne à la même date sur une période de 28 ans (1982-2009). Les déficits au 20 juin 2011 sont les plus importants (>25%) en Poitou-Charentes, Midi-Pyrénées, nord de l’Aquitaine, une partie du centre, Champagne-Ardenne et le sud de Rhône –Alpes.
Impacts d’une sécheresse
Les zones herbagères de montagne globalement moins touchées
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L’étude d’un seul facteur ne suffit pas pour prédire correctement les évolutions de la prairie
Nécessité de prendre en compte les interactions entre facteurs abiotiques et biotiques (compensations possibles)
Les espèces végétales interagissent entre elles et avec les micro-organismes du sol
De plus les différentes espèces ne réagissent pas toutes de la même manière
Mieux comprendre pour mieux prédire !
INRA, UREP
• IMAGINE (2005-2010) test in situ d’un changement climatique moyen : +3.5°C, -20% précipitations estivales, +200ppm CO2
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Dispositif IMAGINE
Effet température
Effet réduction des précipitations
Effet CO2
CLERMONT-FERRAND (350m)CCTémoin
St Genès (850m)
TT Température
TDTD Température Précipitations
TDCOTDCO22
Température Précipitations
CO2
+ 3.5 °C
Technologie Mini-FACE
Changement climatique multifactoriel
Source: Cantarel 2011
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Production de biomasse aérienne sous CC
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)CTTDTDCO2**
****
Effet variable: positif à CT puis négatif
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aér
ienne
annu
elle (
g/m²)
CTTDTDCO2
**
Effet négatif en année sèche 2009
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)
CTTDTDCO2
Effet positif du CO2, risque limitation disponibilité en azote
*
**
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)
CTTDTDCO2
***
**
L’effet global du CC
Température Sécheresse estivale
CO2
Source: Cantarel 2011
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CO2 ,température et composition botanique
Enrichissement en CO2
GraminéesLégumineusesAutres dicots.
Mai
Juillet
Sept.
350 600
6 coupes
350 600
3 coupes
Température
80
85
90
95
100
2006 2007 2008 2009Années
% Gr
aminé
es
CT
* *
0
5
10
15
20
2006 2007 2008 2009Années
% le
gum
ineu
ses
CT
**
Effet positif sur leslégumineuses
Effet négatif sur les graminées
Sources: Teyssonneyre et al. 2002 Cantarel 2011
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Prendre en compte les extrêmes
INRA, UREP
• VALIDATE (2009-2011): dispositif in situ de réchauffement et sécheresse modérés toute l’année combinés à un extrême type « 2003 » (sécheresse marquée + vague de chaleur en été)
Eté 2003 : baisse de 30 % de la production fourragère nationale, dégradation des prairies, perte de carbone des sols, réduction de l’ingestion et de la production des ruminants
Nécessité de mieux comprendre les capacités de résistance des prairies et d’étudier leur capacité de régénération
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25
Changement climatique avec extrême et composition botanique
21 22
57
Avril 2009
29
71 71
29
Fréquente Lente
Changement climatique avec extrême Août 2009
63
1522
66
9 25
Avril 2010
Fréquente Lente
Repousse et régénération du couvert végétal
Témoin
Diverse (pissenlit)
Graminée
Légumineuse (trèfle)
frequent infrequent
4312
45
55
2 43
Fréquente LenteAoût 2009
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Prédire pour anticiper sur le long-termeLes réponses obtenues sur le court terme
ne peuvent être extrapolées pour appréhender les modifications sur le long terme
Une démarche de modélisation est nécessaire pour intégrer les interactions entre facteurs et tester des scénarios d’évolution sur le long terme
Le modèle PaSim simule le fonctionnement d’une prairie en tenant compte des conditions pédoclimatiques, des caractéristiques du couvert et des animaux au pâturage, et de la gestion appliquée
Climat sol végétation herbivores gestion
• Production fourragère, laitière, GMQ• Bilan hydrique• GES (CO2, CH4, N2O)• Stockage C• Pollutions azotées etc.
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Quels impacts du changement climatique sur les prairies en France sur le long terme?
• 10 scénarios de changement climatique (1950-2100) intégrant:• des hypothèses socio-économiques pour le futur
• des modalités de simulation du climat contrastées
• Illustration : scénario A2 2020-2049: +1.5°C, pluies equivalentes , [CO2]=450 ppm
2070-2099 : +4°C , -150 mm de pluies, [CO2]= 700 ppm
• 4 prairies ont été comparées, sans adaptation de la gestion (hormis l’irrigation)
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Système SI S PI PE
Type de prairie Semée (Ray-grass anglais)
Permanente
Ressources hydriques Irriguée Pluviale Pluviale Pluviale
Légumineuses - 5% 20%
Fertilisation N (kg N ha-
1an-1)320 200 200 0
Fauches Mi-avrilFin juinMi-août
Mi-octobre
Mi-avrilFin juinMi-août
Mi-octobre
Mi-avril Début juin
--
Mi-avril Début juin
--
Pâturage - - 15 jours en été puis en automne
Chargement (UGB ha-1) - - 1.5 0.8
Les systèmes de prairies simulés
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******
Valeurs médianes
Lecture des graphiques de résultats
Variable d’intérêt
Pro
babi
lité
d’ex
céde
nce
Variabilité interannuelle
50%Augmentation de la variable d’intérêt avec le changement climatique …
• Les résultats ont analysés en comparant 3 périodes de 30 ans Passé récent (1970-1999), Futur proche (2020-2049), Futur lointain (2070-2099)
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Productivité printemps (avril-juin)
******
******
Productivité annuelle
******
******
Production fourragère
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Prairie
s perm
anen
tes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
Productivité hivernale (janvier-mars)
*****
******
De nouvelles opportunités pour la production fourragère annuelle et saisonnière mais une variabilité interannuelle et saisonnière accrue
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Stockage C
nsns
nsns
Bilan de GES de la prairie
ns ns
nsns
Prairie
s perm
anen
tes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
puits sourcesource puits
Stockage de carbone et bilan de GES des prairies
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Pas de modification significative du stockage de carbone et du bilan de GES
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nsns
Productivité estivale (juillet-septembre)
**nsPra
iries p
erman
entes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
Ratio C:N
******
nsns
**
ns
***
ns
Restitutions nettes (drainage –irrigation)
Production fourragère estivale, qualité des fourrages et réalimentation des nappes en eau,
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Des réductions significatives de la restitution nette d’eau aux nappes, de la qualité des fourrages et de la production estivale (15% des cas seulement)
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Conclusions sur les impacts à long terme du changement climatique
Plus forte variabilité interannuelle et saisonnière de la production
Nouvelles opportunités pour la production fourragère qui peut atteindre :
25% de la production printanièredans 25% des cas dans un avenir proche (37% dans un avenir lointain)
25% de la production hivernaledans 70% des cas en Hiver tous « futurs » confondus
Risques accrus pour la qualité des fourrages, la restitution d’eau aux nappes et la production estivale (se maintient dans la plupart des cas – effet CO2 augmente l’efficience d’utilisation de l’eau)
Pas de changements significatifs du stockage de C et du bilan de GES
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Les prédictions actuelles montreraient que…
Les prairies disposant actuellement d’une forte disponibilité en eau (climat local, RU) sont celles qui enregistreraient les plus forts impacts négatif du changement climatique. [Toutefois leur niveau de production resterait supérieur à celui des zones sèches]
Les prairies permanentes extensives (avec légumineuses) offrirait le meilleur compromis entre la continuité d’une production de fourrages de qualité et la maximisation de l’atténuation des émissions de GES
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Partie 3 – Quelles alternatives possibles ?
Adaptation – à quelle échelle ?
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Une réduction anticipée des émissions réduira les adaptations nécessaires pour
limiter les impacts résiduels du CC
Source: GIEC 2007
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Adaptation Ensemble des stratégies, initiatives et mesures individuelles ou collectives (entreprises, associations, collectivités, etc.) visant, par des mesures adaptées, à réduire la vulnérabilité des systèmes naturels et humains contre les effets réels ou attendus des changements climatiques (Glossaire GIEC)
Flexibilité : « aptitude à changer durablement de structure sans changer de finalité (et inversement) » (Alcaras et Lacroux, 1999)
Savoir innover en utilisant la biodiversitéMieux utiliser la diversité génétique : diversité intra-espèce (végétale ou animale), mélanges d’espèces, remplacements d’espèces pour accompagner la transformation des systèmes de production.
Face à une variabilité climatique accrue, la plasticité des génotypes, des populations, ou des mélanges constitue un atout.
L’adaptation concerne en effet selon la saison une gamme étendue de stress : d’une forte limitation en eau durant l’été à un engorgement des sols durant l’hiver.
Des démarches de phénotypage reproduisant au mieux les conditions du climat futur seront nécessaires.
Agro-écologie une voie conciliant performances économique et écologique pour adapter les agro-écosystèmes
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Quelle approche pour l’adaptation?
Que peut-on adapter ?
• 1. Occupation du sol : adéquation des systèmes agricoles au pédoclimat
• 2. Génétique (variété ou espèce)
• 3. Pratiques (implantation / pilotage)
Dans quel contexte de politique environnementale ?
• 1. Objectif de production uniquement, sans limitation des intrants
• 2. Production “sous contraintes environnementales” (pollution diffuse, limitation des émissions de GES, stockage de carbone)
• 3. Valorisation de la multifonctionnalité des services
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Adaptations Biologique : Cultures fourragères
* Privilégier des cultures fourragères résistantes à la sécheresse et économes en eau.
Substituer, le sorgho fourrager au maïs fourrager ; le dactyle au ray-grass anglais,
* Mieux utiliser les légumineuses :
Valoriser le potentiel de production qui sera accru grâce à l’augmentation du CO2 atmosphérique et au réchauffement,
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Adaptations Biologique : Cultures fourragères
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•Favoriser des prairies permanentes à biodiversité élevée (assurance vis-à-vis de la variabilité du climat ; flexibilité)•Valoriser la complémentarité des surfaces (phénologie, temporalité)
* Favoriser les animaux à plus faible besoin à même de mieux valoriser les ressources (réserve corporelle, choix)
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Adaptations décisionnelles
Dépendant du type de système fourrager
Changement prévisible et récurrent :
Esquive par ajustements en cours de campagne (atténuation des conséquences négatives)• Utilisation des stocks/ achat de fourrages• Sevrage/tarissement/vente précoce
Alea non prévisible
Evitement par anticipation (adaptations planifiées)• Dimensionnement des surfaces de base/ de sécurité• Stocks de fourrages conservés
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Adaptations des fermes d’élevageAdaptations des pratiques d’élevage
• Utilisation des réserves corporelles des animaux allaitants durant les épisodes secs;
• traite des vaches laitières une seule fois par jour • modifications de la saisonalité des vêlages
Adaptations du système fourrager– Réduction du chargement animal– Modification du ratio du pâturage aux fourrages conservés
(foin/ensilage)– Extension de la saison de pâturage au printemps et à l’automne,
voire pâturage hivernal;– Utilisation plus importante des stocks d’herbe sur pied – Augmentation de la diversité des types de prairies
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
4/1 3/2 5/3 4/4 4/5 3/6 3/7 2/8 1/91/10
31/10
30/11
Croiss
ance
net
te:
Kg M
S/ha
/j
1980-2009
2035-2065
TempératurePortance=> 10 jours
TempératureStress hydrique=> Arrêt de croissance
TempératureCO2=> +30% biomasse
Les prairies poussent plus au printemps et moins en été
Détermination des quantités théoriques annuelles de fourrages en « déficit » ou en « surplus ».
Affouragement nécessaire
Récolte possible
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
1 2 3 4 5
6080
100
120
140
160
Duree_EA
Classe années Passées
1 2 3 4 5
120
130
140
150
160
170
Duree_H
Classe années Passées
1 2 3 4 5
200
300
400
500
600
700
AUC_Print
Classe années Passées
1 2 3 4 5
-200
010
020
030
0AUC_EA
Classe années Passées
3 Les types d’années pour le passéDurée (jours) été automne Durée (jours) hiver
Exemple de Saint Girons (Ariège)
Récolte au printemps Récolte en été
3 mois et demi
4 mois et demi
3 mois
5 mois
5 t/ha
3 t/ha
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
1 2 3 4 5 6 7 8
5010
015
020
0Duree_EA
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
120
140
160
180
Duree_H
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
200
300
400
500
600
700
AUC_Print
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
-400
-200
010
030
0
AUC_EA
Classe années passé et futur CO2
Durée été automne (jours)
Récolte au printemps (g/m²)
Durée hiver (jours)
Bilan été automne (g/m²)
Changement de types d’années (1980-2065)
passé mixte futur passé mixte futur
passé mixte futur passé mixte futur
Favorable
Défavorable
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
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Conclusions Le changement du climat est sans équivoque, mais il ne se traduira pas de la même manière en tout points du territoire.
Il s’accompagne d’une variabilité climatique accrue qui se traduit par des évènements extrêmes plus fréquents et plus intenses
Le changement climatique peut être source d’opportunités
S’adapter c’est aussi mieux connaître les potentiels de son système et valoriser ses atouts
En zone herbagère, les prairies permanentes présentent de réels potentiels. Leur diversité permet : - de valoriser les complémentarités entre parcelles (souplesse)- de réduire les vulnérabilités (risques)
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Merci de votre attention
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Impacts du changement climatique sur les prairies - quelles alternatives?
Unité de Recherche sur l’écosystème Prairial, Clermont-Ferrand
P. CARRERE
Remerciements : Amélie Cantarel, Marine Zwicke, K.Klumpp, J.F. Soussana
Bonjour,Je travaille à l’INRA de Clermont-Ferrand au sein de l’unité de recherche sur l’écosystème prairial. Mon intervention vise à vous présenter succinctement un aperçu des impacts du changement climatique sur les prairies ainsi que les leviers d’adaptation possibles pour les systèmes d’élevage pour faire face à ces changements, sur la base des recherches qui sont menées par notre équipe.
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Partie 1 - Le changement climatique et ses conséquences probables sur la production végétale.
Et tout d’abord qu’est que le changement climatique?
Comment le climat change-t-il? OU BIEN comment le changement climatique s’opère-t-il? Quelles sont ses origines et ses formes?Quelle est l’implication des systèmes dans le changement climatique? Quelles sont les conséquences probables de ces changements?
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Le climat est généralement décrit en termes de moyenne et de variabilité : températures, précipitations, vent etc..
Certains gaz de l’atmosphère dits à effet de serre absorbent puis réfléchissent la plus grande partie du ce rayonnement thermique, réchauffant la surface du globe : c’est l’effet de serre
C’est l’augmentation de l’effet de serre qui est la cause du changement climatique!
Climat – Effet de serre et changement climatique
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L’agriculture contribue aux émissions de GES en France
Source: CITEPA 2009
N2O : Fertilisation, gestion des effluents d'élevage
CH4 : Fermentation entérique des ruminants, rizières
CO2 : Respiration sol plantes animal, processus fermentaires
L’agriculture contribue à hauteur de 84% du N2O émis en France 80% du CH4
3% du CO2
21,2% des GES françaises
L’élevage français contribue à hauteur de 10% des émissions de GES françaises
L’agriculture/sylviculture contribue à hauteur de de 84% des émissions françaises de N2O, 80% des émissions de CH4 et 3% des émissions de CO2 et soit à hauteur de 21.2% aux émissions de GES de la France (13.5% à l’échelle mondiale, GIEC 2007)L’agriculture est le 3ème secteur le plus émetteur derrière les transports et l’industrie
Les émissions de N2O proviennent essentiellement des pratiques de fertilisation et de la gestion des effluents d’élevageLes émissions de CH4 proviennent de la fermentation entérique des ruminants et de la décomposition des MO dans les zones humides tels que les rizièresLe CO2 est issu de la respiration du sol (racinaire et microbienne), des plantes et des animaux au pâturage
L’élevage, qui a été récemment incriminé pour son implication dans les émissions de GES et dans le réchauffement climatique, participe à hauteur de 10% des émissions de GES françaises
Following a Life Cycle Analysis approach, the report evaluates "that livestock are responsible for 18 percent of greenhouse gas emissions, a bigger share than that of transport
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Changement climatique: tendance, variabilité et extrêmes
Faire avec la variabilité S’adapterVa
riabl
e cl
imat
ique
Tendance
Variabilité « normale »
Evènements extrême
Temps
S’adapter à une tendance ne mobilise pas les mêmes leviers que la réduction de la vulnérabilité à une forte variabilité inter annuelle ou la résistance à un événement extrême.
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Absorption racinaireEau + éléments minéraux
Photosynthèse
CO2
Température
Précipitations
Pour pousser (production primaire) les plantes ont besoin : D’ énergie lumineuseDe CO2
De températureD’ eauDe minéraux
Climat et production primaire
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La sécheresse – une limitation à la croissance Comment définir la sécheresse ?
Le critère climatologique retenu est la fréquence d’épisodes avec trois mois consécutifs de pluviométrie inférieure à 50% de la normale.
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La gravité d’une sécheresse se définit par le déficit des réserves en eau des sols superficiels. Une des manières de l’exprimer est le rapport R/RU (le niveau du réservoir à un instant donné rapporté à la contenance du réservoir). On estime que la plante couvre ses besoins en eau de façon optimale s’il reste dans le sol au moins la moitié du réservoir (R>RU/2).
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RU = réserve utile qui dépend, pour une culture donnée, de la hauteur du sol et de la profondeur des racinesR = quantité d’eau disponible à un instant donné R = RU + (pluies+irrigation-ruissellement-drainage) – ETRETR = évapotranspiration : consommation d’eau par la plante, qui rejette dans l’atmosphère, par les pores de ses feuilles (i.e. les stomates), la quasi-totalité de l’eau qu’elle absorbe.
Du point de vue agricole
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Carte de l’indice d’humidité des sols en écart/normale (Météo France au 1er juillet 2011)
Une variabilité spatiale…
… et saisonnière forte :
La sécheresse de printemps est préjudiciable pour les productions précoces (stock herbe, céréales de printemps) .Pour l’herbe, son effet peut être contrebalancé à l’échelle annuelle si les conditions de repousse d’automne sont bonnes (ex : 2011 en zones de moyenne montagne)
En juillet 2011, la sécheresse des sols superficiels demeure critique, avec des déficits parmi les plus élevés depuis 50 ans sur le Poitou-Charentes, le Centre, le Limousin l’Aquitaine, le Tarn et l’Aveyron.
Quel impact CC sur la production ?
Variation de rendement potentiel (%) des céréales : 2080 vs. 1980(Scénario ECHAM 4, Fischer et al., 2002)
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Le CC n’aura pas le même impact partout ! :
Exemple dans le cas de rendement du blé sous deux conditions pédo-climatiques :
D’après J.Wilcox –2012 – Projet VALIDATE
S’il lève une contrainte, le CC peut-être une opportunité
Impacts d’un réchauffement climatique sur les rendements du blé
avec ou sans adaptation
Latitudes tempérées Zone intertropicale
IPCC 2007
Bilan de la littérature en 2007: sans prise en compte de la variabilité climatique
Une anticipation par une adaptation des systèmes permet de limiter l’impact du CC
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Modélisation de l’insécurité alimentaire en 2030 dans des régions rurales en développement
(Lobell et al., 2008, Science)
Le changement climatique entraînerait une réduction des rendements locaux,ce qui pourrait faire monter les prix alimentaires mondiaux
Culture majeure+ Impacts négatifs=> Insécurité alimentaire
(Afrique australe)
30% of farmers in developing countries are food-insecure; the work of Lobell et al. suggests that climate change may impact these undernourished communities by decreasinglocal yields while contributing to a global increase in commodity prices through significant global reduction in the production of corn, wheat, and rice. Despite these challenges,the very low agricultural productivity of food-insecure countries presents a great opportunity. Transform these agricultural systems through improved seed, fertilizer, landuse, and governance, and food security may be attained by all. Since the 1990s, rising commodity prices and declining per capita cultivated area have led to decreases in food production, eroding food security in many communities (2). Manyregions that lack food security rely on local agricultural production to meet their food needs. Primarily tropical and subtropical, these regions are substantially affected by both global climate variations and global commodity price fluctuations. Warming in the Indian Ocean (3) and an increasingly “El Nino–like” climate (4) could reduce main-season precipitation across parts of the Americas, Africa, and Asia (see the figure).
S’adapter aux dynamiques de la biodiversité
• D’ici à la fin du siècle, la diversité des organismes du sol, des pollinisateurs, des pathogènes, des adventices et des ravageurs aura considérablement changé (perte de 15-35% des espèces).
• Les stratégies de protection sanitaire des végétaux et des animaux devront s’adapter dans un contexte règlementaire plus contraignant quant à l’utilisation de pesticides et d’antibiotiques.
• Les aires de distribution de certains agents pathogènes de plantes, actuellement limités par les basses températures hivernales, pourraient s’étendre. Le changement climatique pourrait aussi affecter la physiologie des parasites et des hôtes
• La dynamique de la végétation des prairies et des forêts sera profondément modifiée (phénologie)
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• Partie 2 – Les impacts du changement climatique
Etat actuel des connaissances de l’impact à court-terme sur les prairies
Prédire pour anticiper sur le long-terme
Intérêt des indicateurs agro-climatiques
Quels impacts ces modifications climatiques peuvent-elles avoir sur les prairies
Je brosserai tout d’abord l’état actuel des connaissances sur les impacts à CTdu CC sur les prairies
Puis nous verrons comment prédire, grâce aux modèles, pour anticiper les impacts sur le long-terme ainsi que l’intérêt des indicateurs agro-climatiques pour compléter l’information acquise
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Climat, contraintes et changement.
Absorption racinaireEau + éléments minéraux
Photosynthèse
CO2
Température
Précipitations
* Augmentation des [CO2] atmosphérique : 500 ppm et plus (prédiction GIEC 2007).
* Le réchauffement du système climatique est sans équivoque : Temp
* Risque de réduction des précipitations : -20 à 25%
Mais également accroissement de la variabilité et de survenue d’évènements extrêmes.
Le climat c’est quoi ? Du point de vue fonctionnement végétation prairiale, les facteurs climatiques majeur sont Températures et Précipitations. La concentration atmosphérique en CO2 agit également de façon globale sur le potentiel de croissance.
Dans le cadre du Changement climatique, Contraintes ou opportunités ?Une augmentation du CO2 devrait favoriser la photosynthèse ; Une augmentation des températures devrait favoriser la croissance dans les climats plutôt froids et la limiter dans les climat plutôt chaud.Une réduction des précipitations devrait réduire la croissance en limitant l’eau disponible dans le sol ;
De plus risques sont surtout l’accroissement de la variabilité et de l’impredictibilité du climat court terme avec accroissement des évènements extrêmes.
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Production annuelleGraminées C3 : +10 %Légumineuses : +25 %
Valeur nutritive des graminées fourragèresMoins de protéines, MAT : -20 % Plus d’énergie, sucres solubles : +30 %
Besoins en eau Diminution modérée (-5 à -15 %)
Diversité végétale des prairies permanentes Augmentation des légumineuses et des diversesGraminées moins compétitives
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Doublement du CO2 atmosphérique
Différentes expérimentations ont mis en évidence qu’un doublement de la concentration atmosphérique en CO2 était susceptible de:
Stimuler la production annuelle de fourrages de l’ordre de 10% chez des graminées tempérées (voie photosynthétique en C3) de l’ordre de 25% chez les légumineuses et de l’ordre de 5% chez les graminées tropicales (voie photosynthétique en C4)
Modifier la valeur nutritive des fourrages en diminuant la teneur en matières azotées totales de l’ordre de 20% et en augmentant leur contenu en sucres solubles de +30%
Diminuer les besoins en eau du couvert de 5 à 15% du fait d’une meilleure efficience de l’utilisation de l’eau liée à une fermeture des stomates et donc à une transpiration moindre sous CO2 élevé
De modifier la diversité végétales des prairies permanentes en favorisant les légumineuses et autres dicotylédones au dépends des graminées moins compétitives
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Impacts d’un réchauffement de 3°C sur la production (sans variation des pluies)
Source: Rustad et al. 2002
Sud-Ouest,Méditerranée
Centre,Ouest
Moyennemontagne
Alpages
Levée de la contrainte thermique
Accentuation de la contrainte contrainte
Rustad et ses collaborateurs ont étudié l’impact d’un réchauffement de 3°C (sans variations des pluies) sur la production fourragère annuelle d’alpages, de prairies de moyenne montagne, de prairies du Centre-Ouest et de prairies du Sud-Ouest et méditerranéennes
ET VOILA CE QU’ILS TROUVENTSi la température moyenne annuelle est relativement basse (cas des alpages et des moyennes montagnes), l’augmentation de la température de 3°C permet de se rapprocher de l’optimum photosynthétique et donc de stimuler la production fourragère annuelle.
Si a contrario, la température annuelle est déjà élevée (cas des plaines du Centre-Ouest et du Sud-Ouest méditerranéen) l’augmentation de température de 3°C fait que l’on dépasse l’optimum photosynthétique et que l’on se trouve dès lors dans une gamme de températures limitante pour la production fourragère.
On pourrait donc observer dans le futur des différences régionales de la réponse des prairies à la température, les prairies d’altitude étant potentiellement favorisées par rapport aux prairies de plaine.
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Indicateur Isop : l’indicateur de rendement, à une date donnée, compare la production cumulée depuis le début 2011 et la production moyenne à la même date sur une période de 28 ans (1982-2009). Les déficits au 20 juin 2011 sont les plus importants (>25%) en Poitou-Charentes, Midi-Pyrénées, nord de l’Aquitaine, une partie du centre, Champagne-Ardenne et le sud de Rhône –Alpes.
Impacts d’une sécheresse
Les zones herbagères de montagne globalement moins touchées
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L’étude d’un seul facteur ne suffit pas pour prédire correctement les évolutions de la prairie
Nécessité de prendre en compte les interactions entre facteurs abiotiques et biotiques (compensations possibles)
Les espèces végétales interagissent entre elles et avec les micro-organismes du sol
De plus les différentes espèces ne réagissent pas toutes de la même manière
Mieux comprendre pour mieux prédire !
INRA, UREP
• IMAGINE (2005-2010) test in situ d’un changement climatique moyen : +3.5°C, -20% précipitations estivales, +200ppm CO2
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Dispositif IMAGINE
Effet température
Effet réduction des précipitations
Effet CO2
CLERMONT-FERRAND (350m)CCTémoin
St Genès (850m)
TT Température
TDTD Température Précipitations
TDCOTDCO22
Température Précipitations
CO2
+ 3.5 °C
Technologie Mini-FACE
Changement climatique multifactoriel
Source: Cantarel 2011
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Production de biomasse aérienne sous CC
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)
CTTDTDCO2**
****
Effet variable: positif à CT puis négatif
0
100
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700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aéri
enne
annu
elle (
g/m²)
CTTDTDCO2
**
Effet négatif en année sèche 2009
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)
CTTDTDCO2
Effet positif du CO2, risque limitation disponibilité en azote
*
**
0
100
200
300
400
500
600
700
800
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2006 2007 2008 2009Années
Prod
uctio
n aé
rienn
e ann
uelle
(g/m
²)
CTTDTDCO2
***
**
L’effet global du CC
Température Sécheresse estivale
CO2
Source: Cantarel 2011
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CO2 ,température et composition botanique
Enrichissement en CO2
GraminéesLégumineusesAutres dicots.
Mai
Juillet
Sept.
350 600
6 coupes
350 600
3 coupes
Température
80
85
90
95
100
2006 2007 2008 2009Années
% Gr
aminé
es
CT
* *
0
5
10
15
20
2006 2007 2008 2009Années
% le
gum
ineu
ses
CT
**
Effet positif sur leslégumineuses
Effet négatif sur les graminées
Sources: Teyssonneyre et al. 2002 Cantarel 2011
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Prendre en compte les extrêmes
INRA, UREP
• VALIDATE (2009-2011): dispositif in situ de réchauffement et sécheresse modérés toute l’année combinés à un extrême type « 2003 » (sécheresse marquée + vague de chaleur en été)
Eté 2003 : baisse de 30 % de la production fourragère nationale, dégradation des prairies, perte de carbone des sols, réduction de l’ingestion et de la production des ruminants
Nécessité de mieux comprendre les capacités de résistance des prairies et d’étudier leur capacité de régénération
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25
Changement climatique avec extrême et composition botanique
21 22
57
Avril 2009
29
71 71
29
Fréquente Lente
Changement climatique avec extrême Août 2009
63
1522
66
9 25
Avril 2010
Fréquente Lente
Repousse et régénération du couvert végétal
Témoin
Diverse (pissenlit)
Graminée
Légumineuse (trèfle)
frequent infrequent
4312
45
55
2 43
Fréquente LenteAoût 2009
A CONFIRMER AUPRES DE MARINE
associé à un extrême représenté par une sécheresse estivale marquée avec une vague de chaleur au milieu
25
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Prédire pour anticiper sur le long-termeLes réponses obtenues sur le court terme
ne peuvent être extrapolées pour appréhender les modifications sur le long terme
Une démarche de modélisation est nécessaire pour intégrer les interactions entre facteurs et tester des scénarios d’évolution sur le long terme
Le modèle PaSim simule le fonctionnement d’une prairie en tenant compte des conditions pédoclimatiques, des caractéristiques du couvert et des animaux au pâturage, et de la gestion appliquée
Climat sol végétation herbivores gestion
• Production fourragère, laitière, GMQ• Bilan hydrique• GES (CO2, CH4, N2O)• Stockage C• Pollutions azotées etc.
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Quels impacts du changement climatique sur les prairies en France sur le long terme?
• 10 scénarios de changement climatique (1950-2100) intégrant:• des hypothèses socio-économiques pour le futur
• des modalités de simulation du climat contrastées
• Illustration : scénario A2
2020-2049: +1.5°C, pluies equivalentes , [CO2]=450 ppm
2070-2099 : +4°C , -150 mm de pluies, [CO2]= 700 ppm
• 4 prairies ont été comparées, sans adaptation de la gestion (hormis l’irrigation)
• 10 scénarios de changement climatique de 150 années, couvrant la période 1950-2100 et différant par:
• Les hypothèses quant au développement socio-économique futur
• La simulation du climat
Ont été utilisés pour forcer PaSim
• 4 prairies ont été comparées, sans adaptation de la gestion (hormis l’irrigation qui a été ajustée au plus près des besoins de la végétation pour l’un des systèmes)
• Les résultats ont analysés en comparant 3 périodes de 30 années
• Passé récent (1970-1999), Futur proche (2020-2050), Futur lointain (2070-2099)
Noter le code couleur qui sera repris dans la suite de la présentation
• J’ai choisi de vous illustrer les résultats sur la base des résultats obtenus pour les 2 sites contrastant des conditions climatiques différentes à la fois dans le présent mais aussi dans le futur
• J’ai également choisi de vous illustrer les résultats pour le scénario le plus pessimiste en termes d’évolution du climat mais sans doute le plus probable pour l’avenir
• Ce scénario fait l’hypothèse d’une augmentation de température de +1.5°C dans le FP, un cumul de pluies equivalent à celui de la période actuelle, une concentration de 450 ppm ; Dans le FL, le réchauffement atteint +4°C, le cumul de précipitations chute de -150 mm, et la concentration en CO2 atteint 700 ppm
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Système SI S PI PE
Type de prairie Semée (Ray-grass anglais)
Permanente
Ressources hydriques Irriguée Pluviale Pluviale Pluviale
Légumineuses - 5% 20%
Fertilisation N (kg N ha-
1an-1)320 200 200 0
Fauches Mi-avrilFin juinMi-août
Mi-octobre
Mi-avrilFin juinMi-août
Mi-octobre
Mi-avril Début juin
--
Mi-avril Début juin
--
Pâturage - - 15 jours en été puis en automne
Chargement (UGB ha-1) - - 1.5 0.8
Les systèmes de prairies simulés
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******
Valeurs médianes
Lecture des graphiques de résultats
Variable d’intérêt
Pro
babi
lité
d’ex
céde
nce
Variabilité interannuelle
50%Augmentation de la variable d’intérêt avec le changement climatique …
• Les résultats ont analysés en comparant 3 périodes de 30 ans Passé récent (1970-1999), Futur proche (2020-2049), Futur lointain (2070-2099)
Les résultats ont analysés en comparant 3 périodes de 30 ans:
Passé récent (1970-1999), Futur proche (2020-2050), Futur lointain (2070-2099)
Voici comment se présentent les résultats:
Chacune des 3 courbes représente la distribution des 30 valeurs pour chacune des 3 périodes climatiques
L’axe des Y indique la probabilité d’excéder chacune des ces valeurs
Ce type de graphique permet de visualiser les valeurs médianes qui correspondent à une probabilité de 50%
… mais également de visualiser rapidement l’étendue de la variabilité des valeurs annuelles qui je vous ai figurées par les flèches horizontales
Si l’on compare les 3 distributions on constate une augmentation de la variable d’intérêt avec le changement climatique qui est hautement significative d’après les statistiques Plus il y a d’étoiles plus l’évolution est significative. Ns signifie « non significatif »
A titre d’exemple, la probabilité d’excéder une valeur de 2.0 est de 10% dans le PR, 60% dans le FP et 90% dans le FL 29
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Productivité printemps (avril-juin)
******
******
Productivité annuelle
******
******
Production fourragère
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Prairie
s perm
anen
tes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
Productivité hivernale (janvier-mars)
*****
******
De nouvelles opportunités pour la production fourragère annuelle et saisonnière mais une variabilité interannuelle et saisonnière accrue
Le modèle prévoit des opportunités pour la production fourragère future à l’échelle annuelle et spécialement au printemps et en hiver
Mais également une plus grande variabilité de la production, en particulier dans un avenir lointain
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Stockage C
nsns
nsns
Bilan de GES de la prairie
ns ns
nsns
Prairie
s perm
anen
tes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
puits sourcesource puits
Stockage de carbone et bilan de GES des prairies
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Pas de modification significative du stockage de carbone et du bilan de GES
En revanche et de manière générale, le modèle ne prévoit pas de modifications significatives du stockage de C et du bilan de GES des prairies dont le bilan reste pos
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nsns
Productivité estivale (juillet-septembre)
**nsPra
iries p
erman
entes
exten
sives
(PE)
Prairie
s sem
ées
irrigu
ées (
SI)
Ratio C:N
******
nsns
**
ns
***
ns
Restitutions nettes (drainage –irrigation)
Production fourragère estivale, qualité des fourrages et réalimentation des nappes en eau,
Mirecourt ARPEGE A2 CV sol profond
Des réductions significatives de la restitution nette d’eau aux nappes, de la qualité des fourrages et de la production estivale (15% des cas seulement)
Au-delà de ces opportunités, le modèle prévoit l’apparition de risques :
- pour la productivité estivale (uniquement pour les systèmes non irrigués), pouvant se traduire par une baisse de la production de lait à cette période et une baisse de la résilience des systèmes d’élevage
- une dégradation de la qualité des fourrages (avec un déséquilibre du ratio énergie:protéines), en particulier pour les systèmes irrigués,
- une baisse significative de la restitution nette d’eau aux nappes, plus importantes pour les systèmes irrigués.
In summer, GPP in the near and far futures is estimated, in most cases, to be similar or to slightly increase (but not significantly) compared to current values, with exceptions for combinations of warming and aridity levels, for which summer GPP decreases. For instance, for rainfed systems under humid to semi-arid conditions in near future (+0.6 to +1.7 °C), 50% of simulations show a “likely” chance to be 10% lower than current values. Under the same aridity conditions and a greater warming in far future (+1.8 to +2.8 °C), this percentage reaches 100%. A large interannual variability of summer GPP values across all time slices may explain the lack of significance of K-S tests between time horizons 32
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Conclusions sur les impacts à long terme du changement climatique
Plus forte variabilité interannuelle et saisonnière de la production
Nouvelles opportunités pour la production fourragère qui peut atteindre :
25% de la production printanièredans 25% des cas dans un avenir proche (37% dans un avenir lointain)
25% de la production hivernaledans 70% des cas en Hiver tous « futurs » confondus
Risques accrus pour la qualité des fourrages, la restitution d’eau aux nappes et la production estivale (se maintient dans la plupart des cas – effet CO2 augmente l’efficience d’utilisation de l’eau)
Pas de changements significatifs du stockage de C et du bilan de GES
De nvelles opportunités pour la PF avec une augmentation de la production printanière de 25% dans ¼
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Les prédictions actuelles montreraient que…
Les prairies disposant actuellement d’une forte disponibilité en eau (climat local, RU) sont celles qui enregistreraient les plus forts impacts négatif du changement climatique. [Toutefois leur niveau de production resterait supérieur à celui des zones sèches]
Les prairies permanentes extensives (avec légumineuses) offrirait le meilleur compromis entre la continuité d’une production de fourrages de qualité et la maximisation de l’atténuation des émissions de GES
Adapter ces conclusions au contexte des systèmes de l’OrneDans vos systèmes, il va falloir faire attention à vos prairies productives implantées dans sur des sols profonds car elles vont enregistrer les variation de production les plus fortes et la qualité de leurs fourrages risque de se dégraderMaintenez vos prairies permanentes car elles vont continuer de produire et de bien produire et vont permettre de limiter l’impact du CC via le stockage de C
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Partie 3 – Quelles alternatives possibles ?
Adaptation – à quelle échelle ?
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Une réduction anticipée des émissions réduira les adaptations nécessaires pour
limiter les impacts résiduels du CC
Source: GIEC 2007
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Adaptation Ensemble des stratégies, initiatives et mesures individuelles ou collectives (entreprises, associations, collectivités, etc.) visant, par des mesures adaptées, à réduire la vulnérabilité des systèmes naturels et humains contre les effets réels ou attendus des changements climatiques (Glossaire GIEC)
Flexibilité : « aptitude à changer durablement de structure sans changer de finalité (et inversement) » (Alcaras et Lacroux, 1999)
Savoir innover en utilisant la biodiversitéMieux utiliser la diversité génétique : diversité intra-espèce (végétale ou animale), mélanges d’espèces, remplacements d’espèces pour accompagner la transformation des systèmes de production.
Face à une variabilité climatique accrue, la plasticité des génotypes, des populations, ou des mélanges constitue un atout.
L’adaptation concerne en effet selon la saison une gamme étendue de stress : d’une forte limitation en eau durant l’été à un engorgement des sols durant l’hiver.
Des démarches de phénotypage reproduisant au mieux les conditions du climat futur seront nécessaires.
Agro-écologie une voie conciliant performances économique et écologique pour adapter les agro-écosystèmes
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Quelle approche pour l’adaptation?
Que peut-on adapter ?
• 1. Occupation du sol : adéquation des systèmes agricoles au pédoclimat
• 2. Génétique (variété ou espèce)
• 3. Pratiques (implantation / pilotage)
Dans quel contexte de politique environnementale ?
• 1. Objectif de production uniquement, sans limitation des intrants
• 2. Production “sous contraintes environnementales” (pollution diffuse, limitation des émissions de GES, stockage de carbone)
• 3. Valorisation de la multifonctionnalité des services
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Adaptations Biologique : Cultures fourragères
* Privilégier des cultures fourragères résistantes à la sécheresse et économes en eau.
Substituer, le sorgho fourrager au maïs fourrager ; le dactyle au ray-grass anglais,
* Mieux utiliser les légumineuses :
Valoriser le potentiel de production qui sera accru grâce à l’augmentation du CO2 atmosphérique et au réchauffement,
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Adaptations Biologique : Cultures fourragères
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•Favoriser des prairies permanentes à biodiversité élevée (assurance vis-à-vis de la variabilité du climat ; flexibilité)•Valoriser la complémentarité des surfaces (phénologie, temporalité)
* Favoriser les animaux à plus faible besoin à même de mieux valoriser les ressources (réserve corporelle, choix)
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Adaptations décisionnelles
Dépendant du type de système fourrager
Changement prévisible et récurrent :
Esquive par ajustements en cours de campagne (atténuation des conséquences négatives)• Utilisation des stocks/ achat de fourrages• Sevrage/tarissement/vente précoce
Alea non prévisible
Evitement par anticipation (adaptations planifiées)• Dimensionnement des surfaces de base/ de sécurité• Stocks de fourrages conservés
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Adaptations des fermes d’élevageAdaptations des pratiques d’élevage
• Utilisation des réserves corporelles des animaux allaitants durant les épisodes secs;
• traite des vaches laitières une seule fois par jour • modifications de la saisonalité des vêlages
Adaptations du système fourrager– Réduction du chargement animal– Modification du ratio du pâturage aux fourrages conservés
(foin/ensilage)– Extension de la saison de pâturage au printemps et à l’automne,
voire pâturage hivernal;– Utilisation plus importante des stocks d’herbe sur pied – Augmentation de la diversité des types de prairies
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
4/1 3/2 5/3 4/4 4/5 3/6 3/7 2/8 1/91/10
31/10
30/11
Croiss
ance
net
te:
Kg M
S/h
a/j
1980-2009
2035-2065
TempératurePortance=> 10 jours
TempératureStress hydrique=> Arrêt de croissance
TempératureCO2=> +30% biomasse
Les prairies poussent plus au printemps et moins en été
Détermination des quantités théoriques annuelles de fourrages en « déficit » ou en « surplus ».
Affouragement nécessaire
Récolte possible
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
Simplement commenté les deux courbes (les 3 étapes)
Le point 1 c’est disponibilité herbe : plus printemps moins été
Pointillés verticaux, longueur des saisons = arret de l’affouragement ou redémarrage pour courbes roge avancé à la fois pour été et pour printemps.
Vert continu : le disponible par jour c’est la annuelle moyenne sur une longue série d’année ramenée à 1 jour ex : 10 tonnes /365 j = s’il y a une disponibilité de 20 kg par jour permet de nourrir 1.2 vache par jour/hectare
Ce qui est au dessus c’est récolte possible, besoin quotidien en pâturage (excédent récolte)
Vert pointillé : plus de fourniture
Entre les deux traits affourragement total ou partiel
44
45
1 2 3 4 5
6080
100
120
140
160
Duree_EA
Classe années Passées
1 2 3 4 5
120
130
140
150
160
170
Duree_H
Classe années Passées
1 2 3 4 5
200
300
400
500
600
700
AUC_Print
Classe années Passées
1 2 3 4 5
-200
010
020
030
0
AUC_EA
Classe années Passées
3 Les types d’années pour le passéDurée (jours) été automne Durée (jours) hiver
Exemple de Saint Girons (Ariège)
Récolte au printemps Récolte en été
3 mois et demi
4 mois et demi
3 mois
5 mois
5 t/ha
3 t/ha
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
Climat passé
Pour le site de 600 m altitude
Sur base 30 années passé, typologie d’anéne sur base de durée des différentes saison. 5 classes
Durée été automne = affourragement partiel nécessaire (pour partie) Variabilité qui peut être importante entre 3 à 5 mois.Durée
Année de type 3 année difficile durée été automne important, risque déficit printempsÀ la différence année type 4 ou indicateurs plus favorables. d’hivers
Peut –être sautée.
1 2 3 4 5 6 7 8
5010
015
020
0
Duree_EA
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
120
140
160
180
Duree_H
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
200
300
400
500
600
700
AUC_Print
Classe années passé et futur CO2
1 2 3 4 5 6 7 8
-400
-200
010
030
0
AUC_EA
Classe années passé et futur CO2
Durée été automne (jours)
Récolte au printemps (g/m²)
Durée hiver (jours)
Bilan été automne (g/m²)
Changement de types d’années (1980-2065)
passé mixte futur passé mixte futur
passé mixte futur passé mixte futur
Favorable
Défavorable
M.Duru, Com.pers., (ANR Validate, PSDR Climfourel ) – UMR AGIR - INRA / INP ENSAT – Toulouse.
Mêm chose mais mixte passé et futur
Il y a des anénes passé et du fiutur « des anénes typiques du passé et typique du futur
En rouge les situation défavorables et en rouge les situations favorables
Bilan été automne a pu être positif dans le passé, modèle montre qu’il sera plutôt négatif à très négatif dans le futur
Sur les récltes de printemps : soit excellentes (effet temp et co2) mais peuvent être aussi cata du à sécheresse précoces (ie 2011)
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Conclusions Le changement du climat est sans équivoque, mais il ne se traduira pas de la même manière en tout points du territoire.
Il s’accompagne d’une variabilité climatique accrue qui se traduit par des évènements extrêmes plus fréquents et plus intenses
Le changement climatique peut être source d’opportunités
S’adapter c’est aussi mieux connaître les potentiels de son système et valoriser ses atouts
En zone herbagère, les prairies permanentes présentent de réels potentiels. Leur diversité permet : - de valoriser les complémentarités entre parcelles (souplesse)- de réduire les vulnérabilités (risques)
Complémentarité de précocité, de potentiel de production, de résistance à la sécheresse tralala
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Merci de votre attention
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