Programme soutenu par l’INRA et trois régions: Rhône-Alpes, Languedoc-Roussillon, Midi- Pyrénées CLIMFOUREL « Climat, fourrages, élevage du sud de la France face au changement climatique » INRA, UMR SYSTEM (Agronomie méditerranéenne et tropicale), Montpellier Analyse du changement climatique récent sur l’arc péri-méditerranéen et relation avec la production fourragère F. Lelièvre, S. Satger, S. Sala, F. Volaire Les données utilisées proviennent de Météo France et INRA AgroClim
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Programme soutenu par l’INRA et trois régions: Rhône-Alpes, Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrénées CLIMFOUREL « Climat, fourrages, élevage du sud de la France.
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Programme soutenu par l’INRA et trois régions: Rhône-Alpes, Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrénées
CLIMFOUREL« Climat, fourrages, élevage du sud de la France face au changement climatique »
INRA, UMR SYSTEM (Agronomie méditerranéenne et tropicale), Montpellier
Analyse du changement climatique récent sur l’arc péri-méditerranéen et relation avec la
production fourragère
F. Lelièvre, S. Satger, S. Sala, F. Volaire
Les données utilisées proviennent de Météo France et INRA AgroClim
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Impacts croissants des sécheresses dans les zones à l’interface tempéré/méditerranéen
« Arc péri-méditerranéen»= la bande géographique bordant l’aire méditerranéenne française; climat tempéré à influence médit. en été (axe Toulouse, Albi, Millau, Montélimar, Digne) : 30-40 000 km² (500 km long. x 50-100 km de largeur)
INTRODUCTION
Sécheresses d’été + fréquentes et + sévères :
- faible production des prairies de mai-juin à octobre;
- ouverture des stocks (foin, ensilage) dès l’été;
- achats massifs de fourrages (coût, baisse autonomie, pb pour AOC)
calamités/indemnités : 2003, 2005 et 2006 difficultés aussi en 2004 et 2009
En 2006, démarche des Chambres d’agriculture (Ardèche, Lozère, …) vers les scientifiques « du sud » : INRA-Supagro
Projet CLIMFOUREL 2008-10
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Questions posées dans CLIMFOUREL
Les questions
1) Irrégularité et baisse de la disponibilité fourragère sont-elles conjoncturelle ou structurelle?
2) Quelles adaptations en conduite de prairies, variétés à semer, systèmes d’alimentation animale ?
Hypothèse initiale : une évolution structurelle
- effets déjà sensibles du changement climatique ?- sensibilité particulière de l’interface tempéré/méditerranéen ?
Projet en partenariat et en réseauFinanceurs : INRA, CEMAGREF, régions RA, LR, MPParticipants : Zootechniciens et agronomes
- Déficit climatique ETP-P et ratio P/ETP mois, période, année
Sur 29 ans, [1980-2008] tests de stabilité vs évolution par régressions linéaires f(29 années);
Pentes des droites de régression f(années) sur 29 ans [1980-2008] = tendances exprimées par décennie (/10 ans).
METHODES
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Position de la période étudiée
Réchauffement lent environ de 1900 à 1950 (+0.5°C en 50 ans) « rapide depuis 1975 ou 1980
Stagnation ou léger refroidissement (de 1945-50 à 1975-79) période 1950-1979 = référence avant réchauffement
rapide
1980-2008 = période de changement rapide, analysée
Figure 1: Température moyenne annuelle sur la France métropolitaine (°C)
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
14,00
19801950
Température moyenne annuelle (°C) 1900-2003 de la France métropolitaine
METHODES
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Caractérisation du climat moyen lieu-année
Mise en continuité des deux modèles e(y) 1950-79 et 1980-2008 :- Ajout d’une année [x=1979; e(y)=moyenne 1950-79], et on fait une 2ème régression sur 30 ans imposant ce point-origine = tendance « corrigée»____
La valeur représentative d’un paramètre climatique Y pour un lieu et une année = valeur la plus probable = espérance e(Y) 1950-79 : climat stable, période-référence avant changement climatique rapide: e(y) = (moyenne 20-30 ans) = constante 1980-2008 : si climat évolutif : e(y) = a x + b (régression libre sur 29 ans [1980-2008] = tendance « réelle »____
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Températures moyennes annuelles de 1980 à 2008
Augmentation significative sur toutes les stations, assez uniforme :
entre +0.45 et +0,55°C/décennie sur la région (+1.6 °C en 29 ans)
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Evapotranspiration ETPpm par périodes
100
200
300
400
500
600
700
800
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
Années
ET
Pp
m (
mm
/4m
ois
)
Mai-Août Sept.-Déc. Janv.-Avril
Cumul mai-août : tendance : + 43 mm/décennie + 123 mm/ 29 ans, =2/3 de la tendance annuelle en plaine (+38 à +56 mm/décennie), =la quasi totalité en sur les plateaux (+32 à +40 mm/décennie). Cumul sept-déc et janvier-avril : significatif (sauf plateaux)
RESULTATS
Moyenne de 8 stations
Mai-août
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Période mai-août 2008/1980 : Température moyenne
Pour cette période été
- +2.2°C sur 29 ans:
- En plaine, les températures jusqu’à Albi et Lyon sont > à Montpellier-1980 (niveau méditerranéen )
- Soit une avancée des isothermes vers N et NO d’environ 300 km
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
Col
ombi
er-
le-J
eune
Mill
au-L
Lyon
-Bro
n
Val
ence
Alb
i
Tou
lous
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Mon
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Mon
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lier
1980
2008
PLATEAUX PLAINES
RESULTATS
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Période mai-août 2008/1980 : Somme d’ETP
- +123mm sur 29 ans (+132 mm en plaine, +95 mm sur les plateaux)
- En plaine toutes les ETP jusqu’à Albi et Lyon sont supérieures à Montpellier-1980 (niveau méditerranéen )
- Correspond à avancée iso-ETP de 300-400km vers N et NO
300350400
450500550600650
700750800
Col
ombi
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Mill
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Lyon
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i
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lous
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1980
2008
PLATEAUX PLAINES
RESULTATS
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Période mai-août 2008/1980 : Déficit hydrique (ETP-P)
même progression que ETP (niveau méditerranéen ) Montélimar, Toulouse, Millau-Larzac passés en situation médit.
0
100
200
300
400
500
600
700
e(E
TP-P
) m
ai-août (m
m)
1980
2008
RESULTATS
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Importance du changement des paramètres climatiques sur mai-août, 1980 à 2008
Indicateurs du déficit hydrique mai-août : ETP-P et P/ETP(très important pour la production agricole et autres activités)
-Montélimar, Toulouse et Millau ont en 2008 des niveaux moyen d’aridité P/ETP et ETP-P = critères du climat méditerranéen
- Forte évolution Albi, Valence, Lyon : « pré-méditerranéens »
RESULTATS
Température et ETP sont les facteurs de déplacement des lignes d’iso-climat d’été ; Pluviométrie = facteur de résistance
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2ème Partie
Effet sur la production fourragère
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Méthode d’analyse
On distingue trois périodes :
(1) Janvier à Avril : pluviométrie excédentaire; effet principal attendu = températures (facteur limitant principal)
(2) Mai à Août : facteur limitant principal=déficit hydrique; températures optimales; compensation CO2 ?
(3) Septembre à Décembre : déficit hydrique très variable; effet positif des températures; compensation CO2 ?
METHODES
Pour chaque période on modélise les 3 effets attendus :
Déficit hydrique : Baisse de production été+automne
Températures (réchauffement) : - précocité de développement au printemps; - production + précoce au printemps et +tardive automne si humide
Concentration CO2 air (+50 ppm/30 ans) : meilleure croissance sur périodes humides; effet moyen de +3.5% pour + 50 ppm de CO2 pour un couvert à dominante de graminées);
(a) par des modèles simples ; (b) globalement par STICS-herbe
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Modélisation simplifiée de l’effet sécheresse (été et automne)
R = production en MS/ha pour une période et une prairie moyenne
Rm = production de la même prairie irriguée à l’optimum
Ratios R/Rm calculés par :
R/Rm = 0 quand ETR/ETP < 0.2
R/Rm = 1.25(ETR/ETP)-0.25 quand 0.2 < ETR/ETP < 1 ,
R/Rm =1 Quand ETR = ETP ,
METHODES
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
(P+65)/ETP
Ren
d. p
arce
lle n
on
irri
gu
ée/
Ren
d. p
arce
lle ir
rig
uée
ETR / ETP
ETR/ETP estiméété : (P+65)/ETP calculé sur les 4 mois mai-aoutautomne : par P/ETP calculé du 20/08 au 15/10
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Variations inter-annuelle 1980-2008 de production d’herbe mai-août en fonction du bilan hydrique simplifié
Variabilité inter-annuelle +++ et contrastes entre sites :
- Montpellier : production toujours basse : 0-30% de l’irrigué (1 à 1,5 tMS/ha).
- Carcassonne-Montélimar : 0-60% de l’irrigué. Tendance à la baisse.
RESULTATS
- Toulouse, Albi, Millau-L, et Lyon-Valence : 5-20% à 80-100% de l’irrigué, soit variations entre 1 et 7 tMS/ha sur la période. Tendance générale à la baisse, mais non significative (variabilité +++)
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Effet de la sécheresse estivale (mai à août) sur la production fourragère - modèle simplifié - 1980 /2008
Modèle simplifié en remplaçant P et ETP mai-août par leur espérance : e(P) = moy(1980-2008) ; e(ETP) = valeurs de la régression Les ratio R/Rm sont transformés en nombre de jours de pleine croissance de l’herbe mai-août selon la formule 123 x (R/Rm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90C
olo
mbie
r-
le-J
eune
Lyon-B
ron
Vale
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Milla
u-L
Toulo
use
Monté
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ar
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non
Montp
ellie
r
1980
2008
Sites tempérés en 1980: -28% 2008/1980
Sites médit.-1980
- Sites médit.: nombre de jours de pousse faible dés 1980
- Autres sites (sauf Colombier): en moyenne -28% soit -18 jours
RESULTATS
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Modélisation de l’effet température sur la précocité
Gain de 10 jours en 29 ans à l’Ouest de la région ;
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3) Extension du climat méditerranéen de 60 à 100 km vers N et NO depuis 1980 - Montélimar, Millau-Larzac et Toulouse passées en climat méditerranéen;
Double impact du « transit temp-med » :- baisse progressive de la production moyenne été- de la variabilité inter-annuelle été-automne (principal pb ressenti)
Caractère structurel de la répétition de sécheresses sévères depuis 10 ans dans ces régions : il faut adapter les systèmes d’alimentation animale
- Albi, Valence, Lyon, passées du tempéré en « pré-méditerranéen »
Conclusions1) Le climat de la zone de transition tempéré/médit a beaucoup évolué depuis
1980 : réchauffement +0.5°C/décennie, + faible en hiver, + fort en été.
2) Période mai-août, de 1980 à 2008 :
- températures : + 2.2 °C (déplacement isothermes de 300 km N et NO) - ETP : +123 mm (déplacement iso-ETP de 300-400 km
N et NO)
- la pluviométrie résiste (mais très variable entre années)
- le déficit hydrique été et d’automne [(ETP-P) et P/ETP]
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