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Face au changement climatique, des systèmes de culture « climato-intelligents »

Le changement climatique, entrainant une augmentation des températures et une modification des régimes de précipitations, va affecter la répartition et la productivité des cultures. Dans une étude publiée dans EDP Sciences, des chercheurs de l’Inra Occitanie-Toulouse et Nouvelle Aquitaine-Bordeaux ainsi que du CIRAD ont cherché à définir ce que seraient des systèmes de culture « climato-intelligents », c’est-à-dire pouvant atténuer cette menace et s’y adapter.

Rizières en terrasses à l'extrême nord du Vietnam – Nicolas Bertrand. © Inra
Mis à jour le 16/11/2017
Publié le 24/08/2017

Pour les trois chercheurs, des systèmes de culture climato-intelligents doivent combiner réduction des émissions de gaz à effet de serre, adaptation au changement climatique et sécurisation de la production alimentaire. Dans le domaine de l’atténuation du changement climatique par le secteur agricole, plusieurs voies ont été explorées: limiter les émissions de gaz à effet de serre, stocker davantage de carbone ou produire de l’énergie verte. L’étude s’intéresse aux deux premiers leviers.

Le chiffre

L’agriculture, l’exploitation forestière et les autres utilisations des terres sont à l’origine de 24% des émissions de gaz à effet de serre. Cela représente autant d’opportunités de réduction des émissions.

Comment atténuer les émissions de gaz à effet de serre des cultures ?

Le protoxyde d’azote et le méthane sont les principaux gaz à effet de serre émis par les cultures. D’après cette étude, la manière la plus évidente de limiter l’émission de protoxyde d’azote (N2O) est de réduire l’utilisation d’engrais azotés. Le maintien des rendements passe alors par un raisonnement plus juste des quantités nécessaires, la valorisation de produits organiques comme les résidus de culture ou le fractionnement des applications dans le temps. Les effets en terme de diminution des émissions seraient multipliés puisque la production d’engrais est très consommatrice d’énergie. Une autre option identifiée est l’introduction de légumineuses dans les systèmes de cultures car celles-ci permettent de fixer l’azote atmosphérique et donc de s’affranchir des engrais azotés. Pour ce qui est du méthane, la principale activité émettrice est la riziculture. La gestion de l’eau y est primordiale : au lieu d’une submersion continue, l’assèchement des rizières à mi-saison ou l’irrigation par intermittence réduiraient notoirement les émissions.

Pour ce qui est du stockage de carbone, plusieurs mesures favorables ont été évaluées, le non-labour étant la plus connue. Comme pour toutes les options, les auteurs rappellent que c’est l’ensemble des émissions de gaz à effet de serre qui doivent être prises en compte car le non-labour peut entrainer une plus grande émission de protoxyde d’azote. D’autres moyens pourraient être employés pour stocker davantage de carbone dans la biomasse ou le sol sans pénaliser les rendements : par exemple, l’utilisation de plantes de couverture, la plantation de haies ou l’agroforesterie.

Face un changement climatique : des adaptations nécessaires

Faire face au changement climatique c’est aussi se préparer à s’y adapter. D’après les auteurs de cette publication, le décalage des dates de semis pour tenir compte des changements de périodes de croissance et de récolte est la technique la plus simple et la moins chère à court terme. La diversification des cultures employées dans la rotation permettrait quant à elle d’augmenter la résilience des exploitations face aux accidents climatiques. Pour maintenir les rendements, on pourrait logiquement opter pour une irrigation accrue mais une disponibilité en eau plus incertaine et les tensions sur son usage pourraient limiter l’accès à cette ressource. A plus long terme, la sélection de variétés mieux adaptées aux contraintes hydriques et thermiques serait la solution à privilégier.

Quels compromis et effets collatéraux de ces mesures ?

Enfin, les chercheurs ont étudié la compatibilité de ces pistes d’adaptation et d’atténuation des émissions et leurs effets collatéraux possibles sur l’environnement et la biodiversité. Certaines options pourraient être antagonistes et des arbitrages devront être faits : cette étude montre donc que la définition de systèmes de culture climato-intelligents passe nécessairement par une approche multicritères globale.  

Référence publication

Philippe Debaeke, Sylvain Pellerin, Eric Scopel. Climate-smart cropping systems in temperate and tropical agriculture: mitigation, adaptation and trade-offs. Cahiers Agricultures 26, 34002. (Des systèmes de culture climato-intelligents pour les agricultures tempérées et tropicales : atténuation, adaptation et compromis.)