Sécheresse et agriculture: l'INRA se donne pour objectif d'estimer les pertes de récolte dues au manque d’eau, d'y faire face et de mieux gérer la ressource en eau

Depuis l’expertise scientifique collective réalisée en 2006 (faisant suite à la sécheresse et canicule de 2003) qui faisait le point sur les connaissances scientifiques en ce domaine, une veille agroclimatique a été mise en place et de nouveaux programmes de recherche ont été initiés. Ils visent l’amélioration variétale de différentes plantes pour les rendre plus tolérantes à un déficit hydrique, le choix d’espèces plus tolérantes au manque d’eau ou encore la mise au point de systèmes de production et d’itinéraires techniques agricoles et sylvicoles mieux adaptés à une situation de sécheresse ponctuelle, d’une part, et alternatifs pour des territoires où se profile une récurrence de la sécheresse, d’autre part.

Une veille assurée par l’Inra permet d’évaluer l’impact de la sécheresse en cours

La Veille Agro-Climatique (VAC) assurée par l’INRA et utilisée comme outil de diagnostic de situations climatiques exceptionnelles, permet de fournir des indications sur la situation actuelle et son évolution, ainsi que sur les impacts potentiels pour les principales cultures. Avec toutes les précautions d’usage liées au protocole et aux scénarios climatiques utilisés pour simuler la fin de l’année 2011, il est possible d’évaluer l’impact climatique de l’épisode de sécheresse en cours. Sauf à bénéficier de pluies significatives prochainement (scénario humide des simulations), toutes les hypothèses testées conduisent à prédire une diminution importante des rendements de blé et de fourrage pouvant, selon les régions, atteindre des niveaux historiquement bas.  Pour la production fourragère, un suivi opérationnel (ISOP pour Informations et Suivi Objectif des Prairies) de la sécheresse en cours est réalisé à partir d’un modèle (STICS Prairies) en collaboration Météo-France, l’INRA et le Ministère en charge de l’agriculture. Il est opérationnel sur la France métropolitaine à l’échelle de la région fourragère. Ce suivi confirme l’importance des déficits de la production fourragère printanière en Poitou-Charentes, Midi-Pyrénées, nord de l'Aquitaine, une partie du Centre, Champagne-Ardenne et le sud de Rhône-Alpes.

En ce qui concerne les arbres fruitiers et la vigne, dont le cycle de végétation est très en avance cette année (de 2 à 3 semaines), la production dépendra beaucoup de la durée de l’épisode chaud et sec, mais ces productions sont en général moins sensibles que les cultures annuelles ou l’élevage à la sécheresse.

La forêt ne sera pas épargnée par les effets de la sécheresse, dont les plus graves (dépérissements d’arbres, invasions de pathogènes) ne seront détectables que des années plus tard. Dès maintenant, le problème de la survie des plantations va se poser dans les massifs du sud-ouest (Aquitaine) sur les parcelles en reconstitution. La résistance du massif forestier Aquitain et de certaines forêts du centre-ouest à différents évènements (tempête, scolyte et chenille) sera sans doute affaiblie par la sécheresse. Enfin, l’augmentation du risque d’incendie est réelle.

Mieux utiliser les ressources génétiques végétales

Dans le domaine génétique, l'INRA fonde sa stratégie de recherche sur l'exploitation de la variabilité génétique naturelle. De nombreuses modalités de gènes (allèles) existent dans les espèces cultivées, mais une faible proportion de ces ressources génétiques est actuellement utilisée dans les variétés cultivées. Une voie prometteuse ("génétique d'association" et "sélection génomique") consiste à mieux utiliser ces ressources génétiques pour améliorer la tolérance à la sécheresse (alternative aux OGM, qui peut aussi leur être complémentaire).

Le projet européen DROPS, coordonné par l'INRA, emprunte cette voie d’exploration de la variabilité génétique naturelle. Il rassemble des équipes européennes et australiennes de la recherche publique, ainsi que quatre des principales compagnies semencières européennes. Des collections de lignées ont été constituées chez le maïs et le blé de diverses origines (tempérée, tempérée sèche, tropicale,  ainsi que des lignées anciennes). L'analyse systématique de ces collections de lignées permet d'identifier des formes de gènes qui confèrent des comportements mieux adaptés à la sécheresse. Cette analyse "phénotypique" est réalisée sur des plates-formes de phénotypage et sur des réseaux d'essais au champ. Ces informations sont ensuite utilisées par les compagnies semencières pour développer de nouvelles variétés.

Des simulations informatiques sont menées pour prévoir le comportement de lignées comportant plusieurs formes de gènes dans un grand nombre de scénarios de sécheresse, y compris les scenarios liés aux changements climatiques. Ceci permet la construction de génotypes "sur mesure" pour différentes régions en fonction de leurs caractéristiques climatiques.

D'autres projets soutenus par l’Agence nationale pour la recherche (ANR) suivent la stratégie générale présentée plus haut avec des méthodes complémentaire, par exemple les projet Drought Natural Variation sur la plante modèle Arabidopsis thaliana, DROMADAIR sur maïs, et VITSEC sur la vigne.

Comment adapter les systèmes fourragers à ces épisodes climatiques de sécheresse ?

Pour ce qui est des prairies, l’Inra mène dans le cadre du projet VALIDATE soutenu par l’ANR des expérimentations sur 4 sites présentant un gradient climatique important (haute et moyenne montagne, plaines). Des tests de vagues de chaleur et de sécheresse sont effectués. Des systèmes d’exclusion de la pluie et de réchauffement (par infrarouge thermique) permettent de recréer des épisodes secs et chauds sur des parcelles expérimentales. Une forte mortalité est enregistrée pendant l’épisode climatique extrême. Les prairies permanentes (Theix) et les alpages (col du Lautaret) présentent une assez bonne résilience malgré la perte d’espèces importantes (comme les légumineuses). En revanche, dans les prairies temporaires de graminées fourragères, seules les cultivars d’origine méditerranéenne ont survécu dans les sites expérimentaux (Montpellier et Lusignan).

D’autres équipes de l’Inra (Toulouse, Lusignan et Rennes) mettent au point des systèmes fourragers  plus flexibles par rapport aux aléas climatiques. Les travaux portent sur la constitution des stocks à partir de cultures annuelles valorisant la disponibilité de l’eau en hiver et exploités avant l’été, la production de cultures d’été moins sensibles à la sécheresse estivale que le maïs. Un autre volet concerne les pratiques innovantes de production des prairies et leur gestion par le pâturage avec la recherche de mélanges prairiaux et/ou de variétés plus adaptés à la sécheresse. Un accent particulier est porté à l’utilisation des légumineuses pour leur résistance à la sécheresse et en raison de l’autonomie protéique et énergétique qu’elles permettent par ailleurs.

Les chercheurs de l’Inra également mobilisés par les aspects socio-économiques

Dans le domaine socio-économique, l’INRA mène plusieurs opérations de recherche portant sur les impacts de la sécheresse sur le revenu des agriculteurs, leurs stratégies face à la sécheresse et le rôle des pouvoirs publics et des dispositifs d’assurance.

Une première catégorie de travaux porte sur la modélisation des choix de production face à des aléas climatiques plus ou moins récurrents. Il s’agit notamment d’évaluer les marges de manœuvre des agriculteurs irrigants afin de limiter leurs pertes de rendement, en optimisant d’abord la stratégie d’irrigation parallèlement à une modification des pratiques culturales, en modifiant ensuite les systèmes de culture afin de favoriser des productions plus économes en eau. Les premiers résultats obtenus en Midi-Pyrénées par des économistes de l’INRA de Toulouse montrent que la diminution des dommages liés à la sécheresse dépend de l’anticipation correcte de l’épisode de sécheresse, mais également de l’attitude face au risque des producteurs. La perte de marge brute liée à la sécheresse pour un agriculteur représentatif de Midi-Pyrénées est estimée par une modélisation couplée économie-agronomie de 7 % à 31 % (selon le type de sol) pour la monoculture maïs, mais est plus modérée pour des systèmes blé dur-sorgho ou blé dur-tournesol (diminution au plus de 13%). L’optimisation de l’irrigation permet de limiter la baisse de la marge brute (en moyenne -20% en monoculture maïs, de -5 à -12 % pour les autres systèmes), et la modification du système de culture combinée à une optimisation de l’irrigation, limitent encore plus fortement la baisse de l’objectif de l’agriculteur (à environ 6 % seulement). Par exemple, le choix optimal des systèmes de culture conduit à éviter quasi exclusivement la monoculture maïs au bénéfice des systèmes blé dur-tournesol et blé dur-sorgho lorsque le risque de sécheresse augmente de 50 %. Dans le secteur de l’élevage, les travaux en cours portent sur la résilience des systèmes extensifs et l’adaptation de la conduite des troupeaux ovins et bovins (URH3 de Clermont-Ferrand) à la sécheresse, les éleveurs jouant sur les pratiques d’affouragement et d’alimentation afin de stabiliser le revenu.

Un deuxième domaine de recherche porte sur le choix entre assurance des risques climatiques et compensation des dommages agricoles. Le Fonds national de garantie des calamités agricoles (FNGCA) avait débloqué plus de 600 millions d’Euros après la sécheresse de 2003, mais ne peut à présent intervenir que dans le secteur de la vigne et des fourrages et non plus dans celui des grandes cultures. Pour ces dernières, environ 100 000 contrats d’assurance multirisque agricole ont été souscrits en France pour 30 % des surfaces agricoles cultivées, avec une prime d’assurance subventionnée à hauteur de 65 %. Les travaux en cours (équipes de l’Inra Toulouse et Montpellier,  en collaboration avec le Cemagref de Montpellier) portent sur les déterminants socio-économiques de l’assurance privée, le degré de substitution entre des stratégies individuelles de protection (optimisation de l’irrigation et des pratiques culturales, modification des systèmes de culture) et des dispositifs collectifs d’assurance ou de compensation des dommages liés à la sécheresse. Il s’agit notamment d’évaluer les conséquences des modifications du contexte économique et des réformes de politique agricole sur le besoin d’assurance et les choix de production.

Quel lien avec le changement climatique?

Bien que l’imputation de cette sécheresse au changement climatique soit encore incertaine, le profil de l’année en cours (sécheresse printanière qui fait suite à un hiver pas assez pluvieux pour reconstituer les réserves en eau et augmentation de la température moyenne de l’ordre de 1 à 2°C) est typique de celui annoncé par les climatologues pour le milieu du XXI° siècle.

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