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Changement climatique et céréales

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Dans un contexte de changement climatique, les céréaliers français sont en droit de se demander si ces modifications auront des effets bénéfiques ou néfastes sur leur production. Pour tenter de répondre à cette question, les chercheurs de l'Unité de recherche Climat, Sol et Environnement du Département Environnement et Agronomie du Centre de recherche INRA d'Avignon utilisent des modèles mathématiques qui permettent d'étudier la réponse de la culture à différents scénarios climatiques.

Changement climatique et céréales

Par exemple, dans la région d'Avignon, dans le sud-est de la France, un mètre carré de blé produit 2 kg de biomasse aérienne qui correspond aux poids sec de l'ensemble des parties aériennes des plantes. La part des grains est de 800 grammes, ce qui correspond à un rendement de 80 quintaux à l'hectare, avec une teneur moyenne en protéines de 11%. Précisons que sur l'ensemble de l'année, la parcelle perd par évaporation 450 litres/m2.

A l'aide du modèle STICS, les chercheurs de l'INRA ont tout d'abord simulé la production de la même parcelle de blé avec un climat plus chaud mais sans introduire l'effet direct du changement de la teneur en CO2 sur la physiologie de la plante. Résultat : une diminution de la biomasse et du rendement (50 quintaux par hectare), et une augmentation de la teneur en protéines. Cela s'explique essentiellement par un raccourcissement de deux semaines de la durée du cycle cultural qui est sous l'influence des températures. La quantité d'eau consommée, soit 380 litres/m2, est inférieure du fait de ce raccourcissement du cycle.

Mais en rajoutant dans cette simulation un doublement de la teneur de l'atmosphère en CO2, la production de biomasse augmente à nouveau, le CO2 stimulant la photosynthèse. Le rendement retrouve alors son niveau actuel de 80 quintaux. Cependant, ce dernier est plafonné par le potentiel de rendement des variétés actuelles. Le cycle est encore raccourci d'une semaine sous l'influence de la sécheresse liée à un épuisement plus rapide des réserves en eau du sol. Quant à la teneur en protéines, de l'ordre de 8%, elle est fortement diminuée par un effet de dilution de l'azote. Rappelons en effet que les plantes fabriquent leurs protéines à partir de l'azote qu'elle ont absorbé, sous forme de nitrate. Dans ce second scénario climatique, la plante céréalière absorbe la même quantité d'azote que dans le premier scénario. Par contre, la biomasse produite étant supérieure, sa concentration en azote et donc en protéines se trouve diminuée.

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