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Verger de pommiers protégé par des filets anti-grèle à l'Unité Expérimentale Recherches Intégrées de Gotheron (UERI). © © INRA, SLAGMULDER Christian

Changement climatique : 10 projets de recherche évaluent des pistes pour s’adapter

Préparer les éleveurs à s’adapter au changement climatique grâce à l’expérimentation virtuelle

Avec le changement climatique, la production fourragère utilisée pour nourrir quotidiennement les bovins et ovins va sensiblement évoluer. Quelles modifications devront opérer les éleveurs sur leur exploitation pour conserver un système cohérent et performant des points de vue économique, environnemental et social ? Le projet FARMATCH s’est attaché à les y préparer en les confrontant à des situations virtuelles, grâce à des simulations informatiques.

Mis à jour le 31/01/2018
Publié le 30/01/2018

« Grâce aux mises en situation virtuelles, l’éleveur apprend de ses réussites et de ses échecs, sans aucune conséquence pour la survie de son exploitation. »

Les éleveurs de ruminants, bovins et ovins, doivent nourrir leurs animaux tous les jours. Ils utilisent pour cela des fourrages - herbe pâturée ou ensilée, maïs ensilé… - produits en grande partie sur l’exploitation agricole. Et si, avec le changement climatique, ces productions n’étaient plus assurées aussi régulièrement en quantité et en qualité que par le passé ? Les éleveurs devront alors apporter des modifications à leur système d’élevage. Comment les y préparer ? Autant de questions auxquelles le projet FARMATCH - Adaptation des systèmes agricoles au changement climatique - a souhaité apporter des réponses.

Un futur aux productions fourragères plus irrégulières

« Notre premier travail a consisté à caractériser la vulnérabilité des élevages au changement climatique », explique l’agronome Michel Duru, co-porteur du projet. Les chercheurs ont pour cela simulé la production des fourrages produits pour nourrir les animaux sur les 30 à 50 prochaines années, en utilisant des prévisions météorologiques de Météo France. 

« Pour les prairies, nous avons montré que si, en moyenne, la production d’herbe, en quantité, à l’échelle de l’année, n’allait pas être modifiée, elle allait connaître en revanche d’importantes variations non seulement au sein de l’année mais également entre années, reprend le chercheur. La production d’été/automne va diminuer, tandis que celle de printemps va augmenter. Les rendements du maïs, quant à eux, vont également connaître une plus grande variabilité d’une année à l’autre et les récoltes seront réduites en absence d’irrigation. »

Des simulations de vitesse de croissance de l’herbe réalisées sur 30 années passées et 30 années futures révèlent l’impact du changement climatique : à l’avenir, la croissance sera plus rapide au début du printemps, nettement moindre en été. La probabilité de sécheresse au printemps sera plus fréquente et la variabilité interannuelle plus élevée tout au long de l’année.. © Inra, Terre Ecos
Des simulations de vitesse de croissance de l’herbe réalisées sur 30 années passées et 30 années futures révèlent l’impact du changement climatique : à l’avenir, la croissance sera plus rapide au début du printemps, nettement moindre en été. La probabilité de sécheresse au printemps sera plus fréquente et la variabilité interannuelle plus élevée tout au long de l’année. © Inra, Terre Ecos

Mises en situations virtuelles

Afin de pallier ces variabilités intra et interannuelles, l’éleveur devra élaborer des stratégies d’adaptation, opérer sur son exploitation des changements conjoncturels ou structurels selon la configuration actuelle de son système. Les options sont multiples. Il peut par exemple changer la période de vêlage pour la décaler à une période où la variabilité des ressources est moindre, décider de plafonner sa production laitière en deçà du potentiel de production, semer des cultures fourragères annuelles comme du sorgho entre deux cultures de rente pour faire face à une insuffisance de récolte d’herbe au printemps, modifier la date de mise à l’herbe du troupeau…

« Partant du principe que pour apprendre, il faut expérimenter, nous avons décidé de mettre les éleveurs en situation, de manière virtuelle », précise Roger Martin-Clouaire, chercheur en intelligence artificielle, co-porteur du projet. Les scientifiques ont aménagé un outil-jeu issu du Rami Fourrager(1), où les éleveurs sont mis en situation de conception de leur système d’élevage. Dans Farmatch, le contexte climatique auquel ils doivent adapter leur système d’élevage est présenté en trois séquences de façon à se rapprocher progressivement des conditions d’exercice de l’activité agricole.
« Au cours des deux premières séquences de deux heures, les éleveurs sont amenés à s’approprier le jeu puis à concevoir un système d’élevage adapté à une diversité d’années climatiques du futur ; la cohérence étant validée par un modèle informatique », explique le chercheur. Ces deux premières séances sont conduites avec un climat supposé connu à l’avance. Dans une troisième séance, le climat n’est dévoilé que mois par mois. « Ainsi projetés virtuellement dans des situations climatologiques variées, les éleveurs testent, sans conséquence, différentes options d’adaptation », conclut Roger Martin-Clouaire.

(1) Martin, G., Felten, B., Duru, M., 2011a. Forage rummy: A game to support the participatory design of adapted livestock systems. Environ. Model. Softw. 26, 1442–1453.

La diversité des ressources fourragères aux échelles de la parcelle et du système d’élevage

un atout face au changement climatique

« Les systèmes d’élevage présentant une grande diversité de ressources fourragères, comme les prairies à flore variée avec différents niveaux d’intensification (méteils(1) à usage multiple), sont plus robustes face au changement climatique, explique Michel Duru. Ils nécessitent principalement des ajustements tactiques, comme la part de surfaces à allouer au pâturage, à l’ensilage, voire au grain dans le cas de culture de méteil. »
Les systèmes intensifs à base de maïs non irrigué, en revanche, sont plus vulnérables face aux déficits hydriques. Ils obligent l’éleveur à apporter des modifications majeures pour assurer l’alimentation de son troupeau. Les simulations ont montré qu’il fallait réviser les performances laitières et/ou la taille du troupeau et diversifier les ressources en introduisant de la luzerne par exemple. Ce constat est apparu clairement aux éleveurs grâce aux simulations menées au cours du projet.

(1) Mélange de céréales avec des légumineuses.

Contacts scientifiques

Michel DURU. © Inra
Michel DURU © Inra
Michel Duru, département Environnement et Agronomie : michel.duru@inra.fr
Roger MARTIN-CLOUAIRE. © Inra
Roger MARTIN-CLOUAIRE © Inra
Roger Martin-Clouaire, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT) : roger.martin-clouaire@inra.fr

Pour en savoir plus

>> http://www.accaf.inra.fr/Actions-et-Projets/Adaptation-des-ressources-naturelles-et-des-territoires/FARMATCH/(key)/2
>> M. Sautier, M. Piquet, M. Duru, R. Martin-Clouaire (2017) Exploring adaptations to climate change with stakeholders: A participatory method to design grassland-based farming systems. Journal of Environmental Management, 193, 541-550.
>> M. Sautier, R. Martin-Clouaire, R. Faivre, M. Duru (2013) Assessing climatic exposure of grassland-based livestock systems with seasonal-scale indicators. Climatic Change, 120(1-2), 341–355.