Caen. Interview #1- Café des sciences : “Climat et agriculture”

Bonjour à tout.es et à tous,

Il y a quelques semaines devait se tenir notre Café des Sciences ayant pour thème : l’impact du changement climatique sur l’agriculture.

Évidemment, compte tenu des circonstances, celui-ci a du être annulé.

À la place, nous avons réalisé un entretien écrit des intervenants, avec des questions posées par notre équipe de salariés et de bénévoles.

Ainsi ce sont 3 intervenants et leur interview que vous allez pouvoir découvrir sur notre site.

Pour ce premier entretien, nous vous proposons de découvrir les travaux de François BEAUVAIS, doctorant en Climatologie à l’Université de Caen :

« Je suis doctorant en troisième année au sein des laboratoires LETG (Littoral Environnement Télédétection et Géomatique) et ESO (Espaces et Sociétés) de l’université de Caen. Mon travail de thèse porte sur les conséquences du changement climatique sur la culture du blé tendre en Normandie. En plus de mon contrat de recherche, j’effectue quelques heures de cours en licence et en master de géographie.

Résumé des résultats de thèse : Depuis le milieu des années 1990 les rendements du blé stagnent en France et en Normandie. D’après les agronomes le changement climatique en est la principale cause en raison d’excès thermiques pendant le remplissage des grains (mois de juin et juillet principalement) et du déficit hydrique pendant la montaison du blé (printemps).

Mes recherches s’intéressent principalement à la période future. Pour cela, les données sorties de modèles climatiques régionaux, produites par les laboratoires CNRM (Centre National de Recherches Météorologiques) et IPSL (Institut Pierre Simon Laplace) sont mobilisées. La modélisation prédictive du climat repose sur un ensemble de fonctions mathématiques qui représentent les processus physiques du système climatique. Ils permettent donc de simuler l’effet d’une hausse des émissions de gaz à effet de serre sur le climat. À l’avenir, en Normandie, la température moyenne pourrait être de 14,8°C (contre 11,2°C actuellement). D’ici 2100, si les émissions de gaz à effet de serre continuent de croître à l’échelle mondiale, le nombre de jours de chaleur en Normandie serait multiplié par quatre et le cumul pluviométrique diminuerait de -13% au printemps et de -30% en été. Par conséquent, ce constat est alarmant pour la filière agricole.

Pour projeter l’avenir du blé en Normandie, il convient de prendre en compte sa phénologie. Il s’agit des étapes qui caractérisent son développement, du semis (mi-octobre) à la récolte (début août). Elles répondent principalement à un besoin en température. Une fois les dates des stades déterminées, on s’intéresse à l’apparition d’aléas climatiques sur ces différentes phases. Il s’agit des excès thermiques, des basses températures, du manque d’eau, du rayonnement, etc. Le dépassement de certains seuils peut engendrer des dégâts sur la culture et in fine sur le rendement agricole. La vulnérabilité de la plante aux aléas climatiques dépend des stades. Par exemple, en plein hiver, le blé peut résister à des températures allant jusqu’à -20°C. En revanche au printemps, pendant la méiose pollinique, soit juste avant l’épiaison, cette céréale est sensible à des températures inférieures à 4°C.

L’élévation des températures accélérerait le développement du blé. À l’horizon 2050, la maturité physiologique du blé arriverait mi-juillet contre fin juillet actuellement. En 2100, elle interviendrait dès la fin du mois de juin. Les moissons auraient donc lieu au début de l’été. L’exposition aux aléas climatiques s’en trouverait alors modifiée. Dans ce cas le nombre de jours de chaleur pendant le remplissage des grains passerait de 5 à 7 jours (+2 jours). Finalement c’est moins que ce que l’on pouvait envisager initialement puisque sans l’anticipation des stades, le blé serait confronté à 25 jours d’excès thermique (puisque la fin du remplissage des grains s’effectuerait en juillet). Par ailleurs, en terminant son cycle à la fin du moins de juin, cette céréale ne serait plus exposée aux sécheresses estivales. Toutefois, si ces résultats peuvent constituer une bonne nouvelle face au constat alarmiste que nous dressions en introduction, il convient de ne pas oublier que d’autres aléas pourraient survenir. Compte tenu de l’avancée des stades dans le calendrier, la méiose se déroulerait en avril et pourrait rencontrer des températures inférieures à 4°C impactant la fertilité du blé. Aussi, la montaison commencerait dès la sortie de l’hiver et ne profiterait plus d’une durée du jour suffisante pour satisfaire ses besoins en rayonnement, affectant ainsi la croissance. Enfin, cette plante a besoin d’une période de froid l’hiver, appelée vernalisation, qui lui permet de fleurir au printemps. L’augmentation de la température pourrait perturber ce processus.

La filière agricole peut s’adapter en cherchant des variétés tolérantes aux aléas climatiques identifiés. Toutefois d’autres facteurs entrent également en compte. Ils sont d’ordres agronomiques (résilience de la plante, pratiques agricoles, …), économiques (conjonctures, débouchés, émergences des circuits de proximité) ou encore sociologiques (capacité d’adaptation).

En parallèle, le dernier volet de la thèse intègre une culture de printemps : le lin fibre. La Normandie en est la première région productrice dans le monde. Le climat du nord-ouest de la France est propice à cette plante, ou les excès thermiques sont modérés. Cependant, le nombre de jours de chaleur pendant la maturité des fibres augmenterait. Dans ce cas, la liniculture pourrait opter pour du lin d’hiver afin de garantir sa filière. »

-Est-ce que ces changements vont bouleverser l’agriculture dite moderne ?

« Les évolutions climatiques pourraient engendrer de nouvelles contraintes pour les productions agricoles actuelles. Toutefois, de nouveaux potentiels bioclimatiques apparaitraient ce qui pourrait permettre d’envisager d’autres débouchés. L’agriculture sera très probablement bouleversée et les systèmes d’exploitation devront être repensés. Les réponses aux autres questions répondent en partie à cette question très générale. »

-Les agriculteurs sont-ils sensibilisés à ces questions ? Sont-ils prêts à s’adapter aux changements à venir ?

« Le nombre d’agriculteurs que j’ai rencontré est trop faible pour répondre de façon objective à cette question. Le niveau de sensibilisation était contrasté. Toutefois on observe dans les médias (articles de journaux de la profession, témoignages) la mise en avant d’une inquiétude. Aussi, la filière agricole s’intéresse au changement climatique, comme en atteste les observatoires des Chambres d’Agriculture. »

– Quelles politiques agricoles pourraient être mises en place pour limiter les impacts du changement climatique sur les cultures ?

« Il convient d’abord d’appréhender les enjeux de façon globale. Il apparait nécessaire que les états respectent leurs engagements en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre (atténuation). C’est le levier principal pour limiter/éviter les impacts. La contribution de l’agriculture aux GES est de 24 % à l’échelle mondiale. (16 % à l’échelle française). Les politiques agricoles doivent donc encourager les pratiques permettant de réduire les émissions de gaz à effet de serre de l’agriculture. Et c’est déjà le cas en matière d’environnement comme les aides incitatives à la plantation d’arbres et de haies ou encore aux énergies renouvelables. Néanmoins, la réduction des émissions de GES ne concerne pas que la France mais doit aussi être appliqué par les autres états et pour les autres secteurs émetteurs puisque l’agriculture n’est pas la seule responsable.

Ensuite il convient d’anticiper le futur en réfléchissant à l’adaptation au changement climatique pour trouver une agriculture résiliente. Pour cela les états doivent soutenir la recherche (qu’elle soit fondamentale ou expérimentale) sur ces questions de façon à mieux comprendre les effets des évolutions climatiques contemporaines et futures sur l’agriculture. C’est en fonction des connaissances qui en ressortent que l’on peut envisager des mesures d’adaptation. »

-Qu’en est-il de la spécificité des territoires littoraux et des cultures associées ? Comment pourrait réagir les paysages littoraux à tous ces bouleversements ? Est-ce que les plages et les dunes seront impactées ?

« L’inertie thermique de l’océan permet d’atténuer les chaleurs estivales et les gelées l’hiver. L’amplitude thermique est plus faible qu’à l’intérieur des terres. Dans les prochaines décennies le littoral connaitrait moins de jours de chaleur. Par conséquent, le blé serait moins vulnérable à l’échaudage thermique à proximité de la mer que dans l’arrière-pays. Ce point est également favorable à une culture comme le lin de printemps puisque les jours de chaleur engendrent des fibres courtes et creuses alors même que le textile est le principal débouché. Certains espaces pourraient être vulnérables aux inondations ou à la salinisation des sols. La progression du biseau salé dans les nappes d’eau souterraines pourrait poser problème pour l’irrigation (alors même que la réduction des précipitations pourrait déjà exercer une pression sur la ressource en eau).

Concernant les dunes et les plages je ne suis pas spécialiste de ces questions. »

-Deux visions futures de l’agriculture s’opposent, celle de l’exploitation ultra technologique, avec drone, nourriture et traite des bovins automatisée…. Et celle d’une agriculture « plus proche de la nature », sans pesticides… Quelle est celle qui est la plus résistante face aux problèmes à venir ? Celle à favoriser ? Sont-elles, selon vous, complémentaire ?

« Ces éléments n’engagent que moi et non pas les structures associées à ma thèse :

Lorsque l’on pense aux exploitations « ultra technologiques » on imagine le contrôle, l’innovation, … néanmoins tous ces équipements ont des coûts importants. A l’avenir les investissements devront s’effectuer en tenant compte de l’incertitude climatique et de l’économie (volatilité des prix associée). En effet, les prix de vente des cultures dépendent également des aléas climatiques subies dans d’autres régions du monde et d’éléments extérieurs qui ne sont pas nécessairement reliés au climat. Aussi, dans le cas d’une succession d’années peu favorables à cause d’aléas climatiques, la trésorerie des exploitations pourrait être fragilisée. Par ailleurs les variétés de l’agriculture conventionnelle sont régulièrement renouvelées et répondent à l’usage de produits phytosanitaires (même si des efforts sont consentis pour rendre l’agriculture de plus en plus respectueuse de l’environnement) puisqu’elles restent fragiles aux maladies. Pour répondre au changement climatique et aux attentes sociétales, elle est dépendante de l’ingénierie agronomique (trouver des variétés et pratiques agricoles adaptées). Si les outils technologiques constituent une aide à la décision précieuse dans le cadre d’approches techniques et rationnelles, les conditions météo/climatiques restent incertaines.

L’agriculture « paysanne » ne doit pas être négligée. Des travaux montrent que des variétés de céréales dites « paysannes » sont plus résistantes à la variabilité climatique et tolèrent mieux des conditions pénalisantes telles que les sécheresses. Les rendements sont plus faibles mais pourraient être plus stables. Par ailleurs, dans ce cas l’agriculteur peut semer les variétés qui conviennent le mieux à son terroir et se réapproprier la sélection variétale. Pour le moment ce modèle d’agriculture est minoritaire et ne répond pas aux exigences pour commercialiser les productions. Depuis plusieurs décennies les productions de céréales en France sont largement excédentaires à la demande intérieure (50 % du blé est exporté à l’étranger). Les rendements des semences paysannes ne peuvent pas garantir un tel excédent et il conviendrait alors de revoir le modèle de l’agriculture céréalière. 

Si je devais donner mon avis, les deux visions ont chacune leur avantages et inconvénients. La première ne doit pas être considérée comme l’unique solution et la deuxième devrait être une source d’inspiration.

Pour répondre correctement à cette question il conviendrait de développer davantage car tous ces éléments peuvent être sujets à discussions. En effet, on ne peut pas strictement considérer qu’il n’y a que deux modèles d’agriculture. »

– Est-ce qu’il existe une variabilité régionale des aléas climatiques et dans ce cas, est-ce qu’il y a des facteurs qui protègent ou des facteurs qui aggravent cette variabilité (pluviométrie locale, réserve utile en eau, taux d’humus dans les sols, texture et structure des sols, présence de relief, de haie, …) ?

« Oui il existe une variabilité régionale. Tout d’abord on distingue plusieurs entités climatiques en Normandie. Par exemple le Cotentin est la partie la plus océanique, humide (cumul pluviométriques supérieurs à 1000 mm/an) avec des hivers doux et des étés frais. A l’inverse, le Perche connait des hivers plus rudes (nombre de gelées plus important) et davantage de journées de chaleur. Les hauteurs de la région sont plus arrosées que les plaines. Ainsi il pleut environ 1400 mm/an sur les hauteurs du Bocage Normand contre 700 mm en Plaine de Caen (position d’abris derrière les collines). La vulnérabilité aux aléas peut donc différer selon les régions agricoles (en fonction de la situation géographique et de l’altitude notamment).

Cette variabilité s’exprime aussi en quelques hectomètres. Par exemple nous avons effectué le 24 juin 2018 (après-midi) une campagne de mesure de la température au nord de Caen entre Hermanville et Périers-sur-le-Dan. Ce jour-là le vent de nord-est était renforcé par une brise de mer. Au pied du versant exposé au vent (côté mer, exposé nord) la température était de 20 °C … de l’autre côté, dans la vallée du Dan (versant exposé sud), à l’abri du vent, la température s’élevait à 21,7 °C. Par conséquent dans le cas d’une configuration similaire avec quelques degrés de plus, certaines parcelles pourraient être exposées à l’échaudage (25 °C) tandis que d’autres ne le seraient pas.

Les sols jouent un rôle important. Au nord de Caen la couverture pédologique est épaisse et limoneuse tandis qu’au sud elle est mince et caillouteuse. Les Réserves Utiles sont plus importantes (env. 200 mm) qu’au sud (env. 60 mm). Par conséquent l’exposition au déficit hydrique n’est pas la même. Il n’est d’ailleurs pas rare de voir de l’irrigation dans la Plaine de Falaise où le déficit hydrique peut apparaitre dès le printemps.

Pour s’adapter les exploitants agricoles peuvent semer des variétés de précocité différente. En contexte de sols minces à l’intérieur des terres, on préférera une variété précoce (terminant son cycle plus tôt) pour éviter les stress hydrique et l’échaudage thermique pendant le remplissage des grains au début de l’été. En revanche, dans les espaces peu exposés à ces aléas les variétés tardives peuvent être cultivées. »

– Quel est l’effet des pratiques agricoles sur la sensibilité des rendements au changement climatique (par exemple, en bio et donc sans les apports d’azote minéral, la croissance des blés est-elle plus lente et donc la date la moisson moins avancée) ? Est-ce que des fermes ayant des pratiques agroécologiques sont plus résilientes que les fermes conventionnels classiques ?

« Concernant l’azote je n’ai pas d’éléments précis à apporter. Des pratiques agricoles adaptées peuvent aider à mieux lutter face aux impacts liés au changement climatique. Par exemple, laisser les résidus de paille permet davantage de matière organique dans le sol. Le labour superficiel permet d’améliorer la structure du sol pour la circulation de l’eau, tout comme des rotations culturales adaptées. Dans ce cadre l’agroécologie permet également de limiter les coûts liés aux intrants (tel que les fertilisant). Elle est plus respectueuse de l’environnement et de l’écosystème sur lequel repose les productions agricoles. De ce fait elle répond aussi aux attentes sociétales. Toutefois, ces pratiques doivent être étudiés pour évaluer leur faisabilité dans les systèmes agricoles. »

– La diversité des blés est très importante et il s’agit d’une plante du moyen orient, n’y a-t-il pas des variétés de blé adapté à moins de jours de vernalisation et de plus de jours de chaleur ?

« En effet, la diversité des blés est très importante, environ 20 000 dans le monde (mais attention le catalogue officiel français n’en compte qu’environ 300). Il existe les variétés de type « hivers » qui nécessitent jusqu’à 60 jours de vernalisation et des variétés dites « alternatives » dont les besoins en basses températures sont moins importants (15 à 20 jours). »

– Quel est l’effet de la modification du climat sur les maladies du blé notamment cryptogamique (moins de pluviométrie et donc, moins de maladie ou au contraire plus de chaleur et donc plus de maladie) ?

« Le blé est sensible aux maladies et les conditions météorologiques peuvent favoriser leur apparition. Par exemple la Septoriose et la Fusariose sont très redoutées. Les hivers doux et humides vont permettre le développement du pathogène. S’il pleut au printemps, la pluie en atteignant le sol va projeter le champignon sur les feuilles par effet « splashing », jusqu’à atteindre l’épi. La chute historique des rendements en 2016 s’explique par un automne/hiver très doux et un printemps très humide. On pourrait penser que le blé serait moins vulnérable compte tenu de la réduction des pluies au printemps. Cependant, l’augmentation de la température avançant les stades, la floraison pourrait avoir lieu plus tôt dans l’année (début mai à long terme). Il conviendra alors de s’assurer que cette période ne cumule pas autant de pluie que celle pour laquelle la floraison s’effectue actuellement (début juin). »

-Si les pluies diminuent en été et au printemps, y a-t-il une possibilité qu’elles augmentent en automne et en hiver pour contrebalancer ce phénomène ?

« L’automne pourrait être plus sec mais le cumul pluviométrique en hiver augmenterait légèrement (environ 13 %). Il n’y aurait pas de rattrapage puisqu’à l’année les précipitations totales diminueraient d’environ 10 % à cause des autres saisons où elles seraient plus faibles.

Par ailleurs, les besoins pour les plantes s’effectuent pendant la saison végétative. L’augmentation des pluies l’hiver ne seraient pas forcément bénéfiques pour la plante puisqu’une fois les sols réalimentés en eau, les précipitations engendreront des surplus hydrologiques, c’est-à-dire de l’eau qui ira au ruissellement. Ce dernier pourrait d’ailleurs maintenir la vulnérabilité des sols à l’érosion. »

-Est-ce que certaines parties de la Normandie seront beaucoup plus touchées que d’autres par ces phénomènes ?

« L’augmentation des précipitations hivernales serait plus sensible à l’ouest de la région, soit la partie la plus océanique. »

-Pour le lin, est-ce que le lin d’hiver aura les mêmes propriétés que le lin fibre ? Quelles sont les différences majeures entre ces deux espèces ?

« Le lin de printemps fait son cycle de mars/avril à juillet (arrachage). Il est donc exposé aux jours de chaleur ainsi qu’au déficit hydrique. Dans les régions intérieures plus exposées aux chaleurs printanières et surtout en contexte de sols minces, le lin fibre d’hiver est expérimenté et devient une alternative. Il tolère le froid (jusqu’à -15 °C) et l’humidité. Son cycle est plus long car les semis ont lieu à l’automne. L’arrache a lieu presqu’un mois plus tôt, à la fin du printemps (et évitant ainsi la sécheresse du début de l’été pour les petits sols). »

-Est-ce que les moyens (financier, matériel, humain…) donnés à la recherche sont suffisants ?

« Malheureusement la recherche manque de moyens qu’ils soient financiers ou humains … »

-Où peut-on trouver vos travaux, ou d’autres travaux, en lien avec le sujet ?

« Un article a été publié sur cette thématique dans la revue Climatologie (accessible gratuitement en ligne) : François Beauvais, Olivier Cantat, Philippe Madeline, Patrick Le Gouée, Sophie Brunel-Muguet et Mohand Medjkane « Quelles conséquences du changement climatique sur le blé tendre en Normandie aux horizons 2050 et 2100 ? Étude d’impact prospective à partir du modèle ALADIN-Climat », Climatologie [En ligne], mis à jour le : 14/04/2020.

Ou bien une conférence enregistrée : http://www.unicaen.fr/recherche/mrsh/forge/5866 »

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Interview et retranscription : Mylène MALBAUX