oracle_compte-rendu-final_mars2017_vfinale

Compte-rendu de
fin de projet
Projet ANR- 10-CEPL-011
ORACLE
Programme CEP&S 2010
A IDENTIFICATION .............................................................. 3
B RESUME CONSOLIDE PUBLIC ................................................. 3
B.1 Résumé consolidé public en français .......................................... 3
B.2 Résumé consolidé public en anglais ........................................... 5
C MEMOIRE SCIENTIFIQUE ..................................................... 8
C.1
C.2
C.3
Résumé du mémoire ............................................................... 8
Enjeux et problématique, état de l’art ....................................... 9
Approche scientifique et technique .......................................... 10
C.3.1
C.3.2
C.3.3
C.3.4
Méthodologie : vue d’ensemble et scénarios climatiques
Développements spécifiques aux grandes cultures
Développements specifiques aux forets
De l’utilité des modèles génériques de grande échelle
C.4.1
De la faisabilité climatique du maïs en région Ile-de-France et MidiPyrénées
Impacts des scénarios de changement climatique sur la productivité et
la distribution de quelques essences forestieres
Evolution de l’occupation et des usages des sols
Cohérence hydrologique des changements d’usage des sols : cas du
bassin de la seine
C.4
10
12
13
14
Echantillons de Résultats obtenus ........................................... 15
C.4.2
C.4.3
C.4.4
15
17
18
19
C.5
C.6
C.7
C.8
Exploitation des résultats ....................................................... 20
Discussion ........................................................................... 21
Conclusions .......................................................................... 21
Références (hors références oracle que l’on trouve en E.2) ........ 22
D.1
D.2
Indicateurs d’impact ............................................................. 24
Liste des publications ............................................................ 25
D IMPACT DU PROJET .......................................................... 24
D.2.1
D.2.2
D.3
Publications dans des revues à comité de lecture
Publications soumises à des revues à comité de lecture, ou en
préparation
25
Un outil générique pour le calcul d’indicateurs agro et éco-climatiques
27
26
Liste des éléments de valorisation .......................................... 27
D.3.1
D.4
Bilan et suivi des personnels recrutés en CDD (hors stagiaires) .. 28
E.1
Table des Matières proposée pour l’ouvrage en cours de
rédaction ............................................................................ 30
E ANNEXES ..................................................................... 30
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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A IDENTIFICATION
Acronyme du projet
Titre du projet
ORACLE
Coordinateur du projet
(société/organisme)
Période du projet
(date de début – date de fin)
Site web du projet, le cas échéant
Nathalie de Noblet
(LSCE / Unité Mixte CEA-CNRS-UVSQ)
21 Mars 2011
20 Mars 2016
https://oracle.lsce.ipsl.fr/
Rédacteur de ce rapport
Civilité, prénom, nom
Téléphone
Adresse électronique
Date de rédaction
Mme Nathalie de Noblet
01 69 08 77 26
[email protected]
31 Mars 2017
Liste des partenaires présents à la
fin du projet (société/organisme et
responsable scientifique)
Opportunités et Risques pour les Agroecosystèmes et les forêts en réponse aux
changements CLimatiquE, socioéconomiques et politiques en France (et en
Europe)
1.
UMR LSCE – Nathalie de Noblet
2.
INRA / AGROCLIM – Iñaki Garcia de
Cortazar Atauri
3.
INRA / Agronomie – David Makowski
4.
INRA / ECOPUB – Pierre-Alain Jayet
5.
INRA / LEF-LERFoB – Jean-Daniel
Bontemps & Philippe Delacote
6.
INRA / EPHYSE – Denis Loustau
7.
UMR SISYPHE - Florence Habets
8.
CNRM – Jean-Christophe Calvet
Subcontractor : CERFACS – Christian Pagé
B RESUME CONSOLIDE PUBLIC
B.1 RESUME CONSOLIDE PUBLIC EN FRANÇAIS
Scénarios d’évolution future des grandes cultures et des forêts en France
Les grandes cultures et les forêts françaises sont aujourd’hui soumises au changement
climatique, comme à une évolution des politiques publiques.
Le projet ORACLE avait pour objectif d’améliorer la vision / compréhension des
conséquences que l’évolution a) du climat et de sa variabilité, b) des choix de politiques
publiques, pourraient avoir sur l'agriculture et la sylviculture, en France comme en Europe.
Selon le 4ème rapport du GIEC, l’Europe est amenée à se réchauffer en toute saison, pour tous
les scénarios, mais de façon inégale géographiquement. Le réchauffement estival le plus fort
est attendu dans l’Ouest et le Sud, tandis qu’en hiver ce sont l’Est et le Nord qui connaîtront
sans doute les valeurs les plus fortes. Ce signal saisonnier d’évolution de la température est
d’ores et déjà visible. L’évolution attendue de la pluviométrie estimée par les modèles
climatiques est moins robuste, plus incertaine, mais cependant avec une augmentation non
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contestée de la sécheresse estivale dans les régions méditerranéennes, et un accroissement
important de la variabilité des pluies. Les conséquences de ces changements ont besoin
d’être anticipés pour l’ensemble des secteurs d’activité.
Nos résultats ont, à terme, vocation à être utilisés pour l’identification des risques et
opportunités, par région et pour chaque culture ou espèce forestière identifiée. Et ce afin
d’aider à la définition des stratégies d'adaptation.
L’intégralité de nos travaux est basée sur de la modélisation, qu’elle soit statistique ou
mécaniste, biophysique ou économique.
La méthode que nous avons développée est résumée sur la figure ci-dessous. Dans un premier
temps les scénarios de changement climatique sont traduits en indicateurs nous permettant
d’analyser l’évolution a) du fonctionnement et du rendement des grandes cultures et des
forêts, et b) de la distribution des aires favorables au développement de certaines essences
d’arbres. Dans un deuxième temps ces indicateurs sont utilisés par les modèles économiques, et
combinés à des scénarios socio-économiques, pour proposer des adaptations possibles de la
gestion des sols. Ces analyses sont faites de façon séparées pour les surfaces agricoles, à
surface agricole utile (SAU) constante, et pour les surfaces forestières. Dans un troisième temps
les impacts calculés du changement climatique sur le fonctionnement, la gestion et la
distribution des grandes cultures et des forêts sont combinés pour en déduire une évolution
possible, économiquement justifiée, des surfaces occupées par la SAU et par la forêt.
Les forçages climatiques que nous avons utilisés sont issus du 4ème rapport du GIEC (2007).
Ces scénarios ont été régionalisés pour la France, à la résolution de 8km.
Parmi les résultats produits nous nous sommes intéressés à l’évolution de la culture du maïs
dans 2 régions françaises contrastées : l’île de France et Midi-Pyrénées. Nous avons montré
qu’en IdF la variété longue de maïs pourra être cultivée au-delà de ~2060 puisque les
conditions thermiques le permettront. En midi-pyrénées par contre la précocité de plus en
plus importante des dates de semis fera apparaître des risques de gelée entre le semis et la
levée, risques qui n’existent pas aujourd’hui.
L’analyse des effets de plusieurs scénarios de changement climatique sur la productivité et la
probabilité de présence de 7 espèces ligneuses met en évidence une très forte variation de
réponse inter-spécifique à un même forçage climatique, avec des variations de productivité
en surface terrière allant de -34 à +28% sur le siècle prochain, et des variations de probabilité
de présence allant de -80% jusqu’à un doublement. Le sapin pectiné et le chêne pubescent
sont les seules espèces à présenter un gain de productivité, cette dernière restant stable pour
les chênes pédonculé et sessile et l’épicéa. Concernant la probabilité de présence, les chênes
pédonculé et pubescent sont les seuls à révéler une augmentation d’occurrence.
Ce projet a donné lieu à 18 publications dans des revues à comité de lecture, 1 article soumis
et 11 en préparation.
Un outil générique, GETARI, pour le calcul d’indicateurs agro et éco-climatiques a par
ailleurs été
développé
et est
téléchargeable
sur
le
site
de
l’INRA :
http://w3.avignon.inra.fr/getari .
Une journée de colloques a été organisée avec plusieurs porteurs d’enjeux des mondes
agricole et forestier (https://oracle.lsce.ipsl.fr/doku.php?id=meeting_-_23_octobre_2014). Elle
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a permis de nous conforter sur les orientations prises au cours du projet et sur la validité des
outils que nous avons développés.
schéma illustrant l'enchaînement des tâches, des modèles et des forçages. Les flèches en
bleu, pleines, indiquent le flux d’information entre forçages et modèles, ainsi qu’entre
modèles. La flèche en bleu à motifs illustre un flux d’informations que nous aurions
souhaité mettre en place mais qui n’a pas pu se réaliser en totalité
Le projet ORACLE est un projet de recherche fondamentale coordonné par Nathalie de
Noblet, directrice de recherche au CEA (Laboratoire des Sciences du Climat et de
l’Environnement). Ce projet associe de nombreux chercheurs d’unités INRA (AGROCLIM à
Avignon, AGRONOMIE et ECOPUB à Grignon, EPHYSE à Bordeaux, UREP à ClermontFerrand, LEF/LERFoB à Nancy), ainsi que le CNRM (Météo-France) à Toulouse, le
laboratoire d’hydrologie SISYPHE à Paris, et le CERFACS à Toulouse. Le projet a commencé
en mars 2011, a été financé pour 48 mois et obtenu une prolongation de 12 mois. Il a bénéficié
d’une aide ANR de 1 199 996,54 €.
B.2 RESUME CONSOLIDE PUBLIC EN ANGLAIS
Scenarios of future changes in field crops and forests in France
Field crops and forests are subjected to climate change, as well as to changes public policies.
The ORACLE project aimed to improve the understanding of the consequences that the
evolution a) of climate and its variability, b) of choices of public policies, could have on
agriculture and sylviculture, in France and Europe.
According to the 4th IPCC report, Europe will be subjected to warming in any season, for all
scenarios, but in an unequal way geographically. Strongest summer warming is expected in
the West and South, while in winter it is the East and the North which will experience the
strongest values. This seasonal signal of change in temperature is already visible. The
expected evolution of rainfall, as estimated by the climatic models, is less robust, more
dubious, but however with an increase not disputed in the summer drought in the
Mediterranean regions, and an important increase in the variability of rains. The
consequences of these changes need to be anticipated for any societal and industrial sector.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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Our results are meant, in the long term to be used for the identification of the risks and
opportunities, by area and for each culture or identified forest species. And this in order to
help with the definition of adaptation strategies.
Our work is entirely based on modeling, whether it is statistical or mechanistic, biophysical
or economical.
The method that we developed is summarized on the figure below. In a first step, the
scenarios of climate change are translated into indicators enabling us to analyze the
evolution of a) the functioning and productivity of field crops and forests, and b) the areal
distribution of selected trees species. In a second step, these indicators are used by the
economic models, and are combined with socio-economic scenarios, to propose possible
adaptations of land uses and management. These analyses are made separately for
agricultural surfaces on the one hand, keeping the total agricultural surface constant, and for
forest surfaces on the other hand, keeping the total French forested area constant. In the third
and last step, the climatic impacts the impacts of climate change, public policies and land uses
& management are combined to deduce a possible evolution, economically justified, of the
surfaces respectively occupied by field crops and forests.
The climate scenarios we used were taken from the 4th IPCC report (2007). These scenarios
were downscaled for France, at the 8km resolution.
Among the produced results we looked at the evolution of corn in 2 contrasted French
regions: the Ile-de-France and Midi-Pyrénées. We showed that in IdF the late season variety
of corn could be cultivated beyond ~2060 since thermal conditions will allow it. In midiPyrénées on the other hand the increasing precocity of sowing dates will reveal risks of frost
between sowing and emergence, risks which do not exist today.
The analysis of the effects of several scenarios of climate change on the productivity and
probability of presence of 7 woody species highlight a very strong interspecific variation of
the responses to the same climatic forcing. Variations of productivity go from -34 to +28%
over the next century, and variations in the probability of presence range from -80% to a
doubling. The silver fir tree and the pubescent oak are the only species to present a
productivity gain. Productivity remains stable for Quercus, sessile oaks and spruce trees.
Concerning the probability of presence, pubescent oak and Quercus are the only ones to
reveal an increase in occurrence.
This project gave rise to 18 peer-reviewed publications, 1 submitted paper and 11 in
preparation.
A generic tool, GETARI, for the calculation of agro and eco-climatic indicators was
developed and is downloadable from the INRA site: http://w3.avignon.inra.fr/getari.
A one-day conference was organized with several stakeholders from the agricultural and
forest worlds (https://oracle.lsce.ipsl.fr/doku.php?id=meeting_-_23_octobre_2014). Our
discussions made it clear that we were heading in the right direction and developing useful
tools.
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diagram illustrating the sequence of the tasks, the models and forcings. The arrows
in plain blue, indicate the flow of information between forcings and models, as well
as between models. The arrow in hatched blue illustrates a flow of information which
we would have wished to set up but which could not be carried out entirely
ORACLE is a project of fundamental research coordinated by Nathalie de Noblet, research
director at LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement). This project
associates many researchers from INRA units (AGROCLIM in Avignon, AGRONOMY and
ECOPUB in Grignon, EPHYSE in Bordeaux, UREP in Clermont-Ferrand, LEF/LERFoB in
Nancy), as well as the CNRM (Météo-France) in Toulouse, the laboratory of hydrology
SISYPHE in Paris, and the CERFACS in Toulouse. The project started in March 2011, was
financed for 48 months and obtained a 12 months extension. Funding from ANR reached
1,199 996.54 €.
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C MEMOIRE SCIENTIFIQUE
Mémoire scientifique confidentiel : non
C.1 RESUME DU MEMOIRE
Les grandes cultures et les forêts françaises sont aujourd’hui soumises au changement
climatique, comme à une évolution des politiques publiques.
Le projet ORACLE avait pour objectif d’améliorer la vision / compréhension des
conséquences que l’évolution a) du climat et de sa variabilité, b) des choix de politiques
publiques, pourraient avoir sur l'agriculture et la sylviculture, en France comme en Europe.
Selon le 4ème rapport du GIEC, l’Europe est amenée à se réchauffer en toute saison, pour tous
les scénarios, mais de façon inégale géographiquement. Le réchauffement estival le plus fort
est attendu dans l’Ouest et le Sud, tandis qu’en hiver ce sont l’Est et le Nord qui connaîtront
sans doute les valeurs les plus fortes. Ce signal saisonnier d’évolution de la température est
d’ores et déjà visible. L’évolution attendue de la pluviométrie estimée par les modèles
climatiques est moins robuste, plus incertaine, mais cependant avec une augmentation non
contestée de la sécheresse estivale dans les régions méditerranéennes, et un accroissement
important de la variabilité des pluies. Les conséquences de ces changements ont besoin
d’être anticipés pour l’ensemble des secteurs d’activité.
Nos résultats ont, à terme, vocation à être utilisés pour l’identification des risques et
opportunités, par région et pour chaque culture ou espèce forestière identifiée. Et ce afin
d’aider à la définition des stratégies d'adaptation.
L’intégralité de nos travaux est basée sur de la modélisation, qu’elle soit statistique ou
mécaniste, biophysique ou économique.
La méthode que nous avons développée est résumée sur la figure ci-dessous. Dans un premier
temps les scénarios de changement climatique sont traduits en indicateurs nous permettant
d’analyser l’évolution a) du fonctionnement et du rendement des grandes cultures et des
forêts, et b) de la distribution des aires favorables au développement de certaines essences
d’arbres. Dans un deuxième temps ces indicateurs sont utilisés par les modèles économiques, et
combinés à des scénarios socio-économiques, pour proposer des adaptations possibles de la
gestion des sols. Ces analyses sont faites de façon séparées pour les surfaces agricoles, à
surface agricole utile (SAU) constante, et pour les surfaces forestières. Dans un troisième temps
les impacts calculés du changement climatique sur le fonctionnement, la gestion et la
distribution des grandes cultures et des forêts sont combinés pour en déduire une évolution
possible, économiquement justifiée, des surfaces occupées par la SAU et par la forêt.
Les forçages climatiques que nous avons utilisés sont issus du 4ème rapport du GIEC (2007).
Ces scénarios ont été régionalisés pour la France, à la résolution de 8km.
Parmi les résultats produits nous nous sommes intéressés à l’évolution de la culture du maïs
dans 2 régions françaises contrastées : l’île de France et Midi-Pyrénées. Nous avons montré
qu’en IdF la variété longue de maïs pourra être cultivée au-delà de ~2060 puisque les
conditions thermiques le permettront. En midi-pyrénées par contre la précocité de plus en
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plus importante des dates de semis fera apparaître des risques de gelée entre le semis et la
levée, risques qui n’existent pas aujourd’hui.
L’analyse des effets de plusieurs scénarios de changement climatique sur la productivité et la
probabilité de présence de 7 espèces ligneuses met en évidence une très forte variation de
réponse inter-spécifique à un même forçage climatique, avec des variations de productivité
en surface terrière allant de -34 à +28% sur le siècle prochain, et des variations de probabilité
de présence allant de -80% jusqu’à un doublement. Le sapin pectiné et le chêne pubescent
sont les seules espèces à présenter un gain de productivité, cette dernière restant stable pour
les chênes pédonculé et sessile et l’épicéa. Concernant la probabilité de présence, les chênes
pédonculé et pubescent sont les seuls à révéler une augmentation d’occurrence.
schéma illustrant l'enchaînement des tâches, des modèles et des forçages. Les flèches en
bleu, pleines, indiquent le flux d’information entre forçages et modèles, ainsi qu’entre
modèles. La flèche en bleu à motifs illustre un flux d’informations que nous aurions
souhaité mettre en place mais qui n’a pas pu se réaliser en totalité
Ce projet a donné lieu à 15 publications dans des revues à comité de lecture, 1 article soumis
et 9 en préparation.
Un outil générique, GETARI, pour le calcul d’indicateurs agro et éco-climatiques a par
ailleurs été
développé
et est
téléchargeable
sur
le
site
de
l’INRA :
http://w3.avignon.inra.fr/getari .
Une journée de colloques a été organisée avec plusieurs porteurs d’enjeux des mondes
agricole et forestier (https://oracle.lsce.ipsl.fr/doku.php?id=meeting_-_23_octobre_2014). Elle
a permis de nous conforter sur les orientations prises au cours du projet et sur la validité des
outils que nous avons développés.
C.2 ENJEUX ET PROBLEMATIQUE, ETAT DE L’ART
Nous reprenons ici les objectifs et l’état de l’art que nous avons développés lors du dépôt du
projet puisque c’est à partir de là que nous avons développés nos outils et approches.
Selon le 4ème rapport du GIEC (Christensen et al. 20071), l’Europe est amenée à se réchauffer
en toute saison, pour tous les scénarios, mais de façon inégale géographiquement. Le
réchauffement estival le plus fort est attendu dans l’Ouest et le Sud, tandis qu’en hiver ce
1
Le 5ème rapport du GIEC n’était pas encore paru mais ne remet pas réellement en question ces constats
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sont l’Est et le Nord qui connaîtront sans doute les valeurs les plus fortes. Ce signal
saisonnier d’évolution de la température est d’ores et déjà visible (Stine et al. 2009).
L’évolution attendue de la pluviométrie estimée par les modèles climatiques est moins
robuste, plus incertaine, mais cependant avec une augmentation non contestée de la
sécheresse estivale dans les régions méditerranéennes, et un accroissement important de la
variabilité des pluies. Les conséquences de ces évolutions sur le contenu en eau des sols est
donc lui aussi incertain sauf pour ce qui est de ses variabilités saisonnière et interannuelle
qui seront accrues (Seneviratne et al. 2006). La demande en eau de l’agriculture est donc
amenée à être fortement perturbée ce qui a besoin d’être anticipé compte tenu des
compétitions qui existent pour l’eau entre différents secteurs.
La communauté scientifique internationale n’est pas encore en mesure d’apporter une vision
/ compréhension claire des conséquences que l’évolution du climat et de sa variabilité auront
sur l'agriculture et la sylviculture, en France comme en Europe2. Poursuivre les recherches
sur ces liens et les impacts du changement climatique est ainsi nécessaire.
ORACLE avait pour objectif d’évaluer les conséquences potentielles de divers scénarios de
changement climatique sur l'agriculture et la sylviculture en France comme en Europe. Nous
avons également combiné à ces études les impacts d’évolutions de certains scénarios socioéconomiques sur la répartition de l’usage des sols.
C.3 APPROCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
L’intégralité de nos travaux est basée sur de la modélisation, qu’elle soit statistique ou
mécaniste, biophysique ou économique. Nous avions convenu, au démarrage du projet, de
nous baser le plus possible sur des modèles existants. L’analyse que nous avons faite, en
début de projet, des outils disponibles et de leurs fonctionnalités nous a contraint à nous
lancer dans des travaux de développement de nouveaux outils de modélisation,
complémentaires (Wilcox & Makowski 2014 ; Caubel et al. 2015 ; Mottes et al. en prép.;
Chakir & Lungarska 2017) ainsi que sur l’amélioration d’outils existants (Lobianco et al.
2015 ; Wieruszeski & de Noblet-Ducoudré, rapport interne ORACLE ; Picart et al. en prép.,
Achat et al. 2016 ; Loustau et al. 2017a ; Martel et al. en prép.).
C.3.1 METHODOLOGIE : VUE D’ENSEMBLE ET SCENARIOS CLIMATIQUES
La méthode que nous avons développée pour étudier les impacts de scénarios de
changement climatique sur les systèmes agricoles et forestiers en France est résumée sur la
Figure 1. Dans un premier temps les scénarios de changement climatique sont traduits en
indicateurs nous permettant d’analyser l’évolution a) du fonctionnement et du rendement
des grandes cultures (Laanaia et al. 2016; Caubel et al. 2017 ) et des forêts (Loustau et al.
2017a), et b) de la distribution des aires favorables au développement de certaines essences
d’arbres (Bontemps et al. en prép.).
Dans un deuxième temps ces indicateurs sont utilisés par les modèles économiques, et
combinés à des scénarios socio-économiques, pour proposer des adaptations possibles de la
gestion des sols. Ces analyses sont faites de façon séparées pour les surfaces agricoles, à
C’est toujours le cas aujourd’hui, malgré la mise en place du programme international AgMIP
(https://www.agmip.org/). Les résultats que nous avons obtenus dans le cadre du projet ORACLE auront donc une
bonne place dans la littérature qui sera utilisée pour le 6ème rapport du GIEC
2
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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surface agricole utile (SAU) constante (Leclère et al. 2013), et pour les surfaces forestières
(Lobianco et al. 2016a, b).
Figure 1: schéma illustrant l'enchaînement des tâches, des modèles et des forçages. Les
flèches en bleu, pleines, indiquent le flux d’information entre forçages et modèles, ainsi
qu’entre modèles. La flèche en bleu à motifs illustre un flux d’informations que nous
aurions souhaité mettre en place mais qui n’a pas pu se réaliser en totalité
Dans un troisième temps (Figure 2) les impacts calculés du changement climatique sur le
fonctionnement, la gestion et la distribution des grandes cultures et des forêts sont combinés
pour en déduire une évolution possible, économiquement justifiée, des surfaces occupées par
la SAU et par la forêt (Lungarska & Chakir soumis).
Figure 2: Schématisation de la stratégie développée (modèle économétrique) pour
redistribuer, à l’échelle de la France, les zones occupées par les forêts et par la surface
agricole utile. La flèche en bleu à motifs illustre un flux d’informations que nous
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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aurions souhaité mettre en place mais qui n’a pas pu se réaliser en totalité. Le feedback
sur les surfaces (flèche rouge latérale) n’est pas encore pris en compte
Les forçages climatiques que nous avons utilisés sont issus du 4ème rapport du GIEC (2007).
Ces scénarios ont été régionalisés pour la France, à la résolution de 8km, en utilisant la
méthode de désagrégation statistique par types de temps dsclim (Boé et Terray, 2008 ; Pagé et
al., 2009). Nous avons ensuite sélectionné un sous-ensemble de simulations permettant de
bien représenter la dispersion des projections, en termes de changements de température et
précipitations sur la France.
C.3.2 DEVELOPPEMENTS SPECIFIQUES AUX GRANDES CULTURES
En complément des approches mécanistes (modèle spécifique STICS, modèles génériques de
grande échelle ISBA et ORCHIDEE) que nous avions à notre disposition, nous avons choisi
de développer des approches statistiques du fonctionnement des grandes cultures. Il n’y a en
effet pas aujourd’hui de modèle mécaniste suffisamment robuste et éprouvé pour nous
permettre de calculer l’évolution du fonctionnement de grandes cultures à toute échelle de
temps et d’espace. Il nous a donc paru important de combiner plusieurs approches dans le
cadre de ce projet, approches représentatives de celles qui existent dans la littérature. La
première de ces approches (Wilcox & Makowski 2014) fait une méta-analyse de l’ensemble
des données publiées pour construire un modèle statistique reliant le rendement du blé à des
variables climatiques, pédo-climatiques, et de concentration en CO2 de l’atmosphère. La
deuxième de ces approches (Caubel et al. 2015) s’intéresse aux stress météorologiques qu’une
plante cultivée rencontre au cours de son cycle de développement. La date de semis est en
premier lieu calculée, puis les dates calendaires de positionnement des stades phénologiques
clés (e.g. germination, levée, floraison, maturité), et enfin les stress météorologiques à chacun
des stades de développement de la plante, ainsi qu’entre ces stades. Ces stress sont traduits
en termes d’indicateurs que nous avons choisi de d’appeler ‘indicateurs éco-climatiques’. Ces
indicateurs sont ensuite combinés pour calculer un indicateur de risque global, pour chaque
variété/cultivar, de réaliser ou non son rendement potentiel.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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Enfin, dans un effort d’adaptation des systèmes de culture au changement climatique, nous
avons développé un outil évaluant les performances agronomiques et environnementales de
systèmes de culture qui mettent en œuvre des cultures adaptées au changement climatique.
En particulier, il rend compte des interactions entre les pratiques et le climat au sein des
successions culturales ce qui permet d’évaluer les compromis entre les performances à
l’échelle des systèmes de culture. Il a permis de proposer des systèmes de culture dont la
réponse théorique est positive sur les performances en conditions de changement climatique,
ou qui atténuent les effets négatifs potentiels du changement climatique sur les performances
(Mottes et al. en prep.; Figure 3).
.
Figure 3: schéma présentant le fonctionnement du modèle CliMultiCS. Il permet de
simuler le fonctionnement et les performances des systèmes de culture en conditions de
climat actuel et en conditions de changement climatique. Par ce biais, les interactions
modélisées entre les pratiques et le climat peuvent être évaluées et il est possible de
déterminer les modifications dans les systèmes qui sont potentiellement meilleures en
climat futur par rapport au climat actuel.
C.3.3 DEVELOPPEMENTS SPECIFIQUES AUX FORETS
Tout comme pour les grandes cultures, nous avons utilisé pour les forêts deux familles de
modèles : statistiques et mécanistes.
Les modèles statistiques ont été développés pour deux indicateurs de vitalité des espèces
forestières : 1) leur productivité à l’hectare (en surface terrière m2/ha/an) et 2) leur
distribution géographique (probabilité de présence). Au total, 7 espèces majeures ont été
considérées, incluant pour les feuillus les chênes pédonculé (Quercus robur), sessile
(Quercus petraea), et pubescent (Quercus pubescens), et le hêtre (Fagus sylvatica), et pour les
résineux le pin sylvestre (Pinus sylvestris), le sapin pectiné (Abies alba) et l’épicéa commun
(Picea abies). Ces espèces sont, dans cet ordre et respectivement, les 4 premières essences
feuillues principales et 3 des 4 premières essences résineuses principales, en occupation de la
surface de la forêt française. Les données utilisées pour la calibration et l’évaluation de ce
modèle sont issues a) de l’inventaire forestier national (2005 à 2009), b) des données
climatiques SAFRAN.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
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Pour l’approche mécaniste nous avons utilisé et amélioré le modèle INRA GO+ (Moreaux
2012 ; Loustau et al. 2017a ; Picart et al. en prép.). Go+ est un modèle de croissance, de
production et de gestion forestière basé sur les principaux processus biophysiques et
biogéochimiques d'un écosystème forestier géré. Il a été continuellement développé par
l'INRA depuis l’année 2000. Sa version la plus récente (v26.12) est utilisée pour le Hêtre et le
Pin. Go+ est principalement utilisé pour simuler les effets des scénarios climatiques et de la
gestion forestière à l'échelle infra-régionale, régionale et nationale pour les principales
espèces forestières commerciales : Pinus, Fagus, Douglas, et Eucalyptus. Il simule
typiquement le fonctionnement d'une parcelle d'un hectare, un patch homogène de
végétation forestière comprenant un peuplement d'arbres et le sous-bois, depuis la
régénération à la coupe finale. Le projet ORACLE aura contribué aussi à coupler le modèle
Go+ au modèle C.A.T qui est un algorithme de distribution et allocation des produits récoltés
en différentes catégories de produits finis et inclut leur cycle de vie (Pichancourt et al., en
prép.).
Les modèles statistiques présentés ci-dessus ont été ensuite utilisés pour développer la
climato-dépendance du modèle sectoriel forestier français (FFSM) mobilisé dans les
approches économiques et du land-use, à une échelle régionale distinguant feuillus et
résineux (Lobianco et al. 2015 ; Lobianco et al. 2016a, b).
C.3.4 DE L’UTILITE DES MODELES GENERIQUES DE GRANDE ECHELLE
En complément des approches développées et utilisées pour produire les premiers résultats
décrits dans ce projet, nous nous sommes penchés sur la comparaison entre les modèles
spécifiques décrits dans les deux sections précédentes, et des modèles plus génériques
disponibles dans notre consortium, modèles dits globaux, ISBA et ORCHIDEE. Ces modèles
sont en effet ceux qui sont inclus dans les modèles de climat et utilisés pour produire les
scénarios du GIEC. Il nous semblait important d’évaluer, dans le cadre de ce projet ORACLE,
le potentiel que de tels modèles peuvent avoir pour les agronomes et les forestiers. Notre
objectif est en effet de voir s’il est possible, à l’issue des prochains scénarios du GIEC, de
donner rapidement une vue d’ensemble des risques/opportunités pour les grandes cultures
et les forêts, en calculant une série d’indicateurs issus de ces modèles globaux (de NobletDucoudré et al. en prép.).
Nous avons donc pour cela confronté en plusieurs sites en France, les résultats de nos
modèles globaux à des modèles plus spécifiques de forêts et grandes cultures, selon la
méthode représentée sur la Figure 4.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
14/35
Figure 4: schéma illustrant la façon dont les modèles de grande échelle (ISBA & ORCHIDEE),
génériques, sont confrontés à des modèles plus spécifiques pour en déduire des diagnostiques
(indicateurs) pertinents pour les grandes cultures et les forêts (de Noblet-Ducoudré et al. en
préparation).
C.4 ECHANTILLONS DE RESULTATS OBTENUS
Nous n’illustrons ci-dessous que quelques uns des résultats obtenus dans le cadre de notre
projet. Un panorama plus complet de nos travaux est en cours de rédaction pour une
publication dans un ouvrage collectif dédié (voir l’annexe F-1).
C.4.1 DE LA FAISABILITE CLIMATIQUE DU MAÏS EN REGION ILE-DE-FRANCE ET MIDIPYRENEES
Les indicateurs éco-climatiques que nous avons développés, et présentés brièvement en
section C.3.2, ont été calculés pour deux régions françaises, la région Midi-Pyrénées (MP, Lat
: 43.14°N- 44.96°N ; Long. : 0.09°E - 3.14°E) et la région Ile-de-France (IdF, Lat. : 48.2°N 49.3°N ; Long : 1.2° - 3.8°E). Les résultats ont été discutés en détail dans un article publié
récemment (Caubel et al. 2017). Ces régions ont été choisies pour représenter, de façon très
simplifiée, deux climats et types d’agriculture en France : la région sud-ouest qui pratique
une agriculture basée sur l’irrigation et les cultures de printemps et la région Centre et Nord
de la France qui pratique une agriculture plutôt pluviale et utilisant des cultures d’hiver
(principale zone du production du blé).
Les changements futurs de nos indicateurs ont été calculés à 8 km de résolution (jusqu’en
2100) pour différents scénarios socio-économiques SRES (A1B, A2, B1) et différents modèles
climatiques globaux (ARPEGE, CNCM, Pagé et al. (2009)). Les simulations ont été réalisées
pour 2 variétés distinctes en termes de précocité : Meribel (précoce) et dkc5783 (tardive).
La date de semis du maïs tend à être de plus en plus précoce dans le futur, pour les deux
régions et quel que soit le scénario climatique choisi (Figure 5). Cet avancement est plus
important en MP (environ 50 jours plus tôt en 2100 contre 30 jours plus tôt en IdF pour le
scénario SRES A1B et la variété tardive) du fait de l’augmentation attendue des températures
actuellement plus élevées et moins limitantes dans le Sud. En IdF, l’avancement du début du
remplissage des grains pendant l’été (du fait de l’avancement de la date de semis) et
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
15/35
l’augmentation attendue des températures conduisent à une phase de remplissage des grains
plus courte. En conséquence, la variété tardive de maïs achève plus souvent son cycle de
développement dans le futur.
Figure 5: Evolution des dates de semis, levée, début d’élongation de la tige, floraison et maturité
physiologique en (gauche) MP et en (droite) IdF (variété tardive, SRES A1B, ARPEGE)
On observe sur les deux régions et quel que soit le scénario :
a) une augmentation significative du stress thermique entre la floraison et la maturité
physiologique affectant le remplissage des grains à partir de 2040 (illustration pour le
scénario SRES A2 Figure 6). Ce stress diminue toutefois à la fin du siècle dans le cas
du scénario SRES B1 en MP (données non montrées).
b) Une augmentation du stress hydrique entre la floraison et la maturité physiologique
à partir de 2040 affectant le remplissage des grains.
Figure 6 : Boîtes à moustaches de la distribution inter-annuelle pour différentes périodes climatiques
(1980-2009 en bleu, 2010-2039 en vert, 2040-2069 en jaune et 2070-2099 en rouge) du stress thermique
(fréquence de jours avec des températures maximales > 35°C) entre floraison et maturité
physiologique. A gauche l’indicateur brut, à droite sa valeur normalisée. Scénario SRES A2, modèle
ARPEGE – Les tests de différence significative entre la période climatique de référence (1980-2009) et
les autres périodes ont été réalisés à partir du test HSD de Tukey. Pour chaque période climatique,
sont indiquées le nombre de pixels et d’années considérés dans le calcul (pixel*année pour lesquels le
maïs achève son cycle de développement.
Dans le cas particulier des scénarios A1B et A2, les semis calculés peuvent s’avérer trop
précoces (mi-fin février à la fin du siècle) et font apparaître des risques de froid affectant la
croissance en début de cycle. A titre d’illustration, la fréquence de jours avec des
températures moyennes inférieures à 8°C augmente significativement en 2040-2069 (médiane
= 10%) dans le cas du scénario SRES A1B et du modèle ARPEGE (stress apparaissant 1 année
sur 2 pour cette période, contre 1 année sur 4 pour la période de référence 1980-2009). Cela a
comme conséquence directe de ralentir le cycle de la plante. Dans ce contexte, l’effet
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
16/35
bénéfique recherché par l’avancement de la date de semis est partiellement compensé par le
manque de jours avec des températures actives.
C.4.2 IMPACTS DES SCENARIOS DE CHANGEMENT CLIMATIQUE SUR LA PRODUCTIVITE ET LA
DISTRIBUTION DE QUELQUES ESSENCES FORESTIERES
Les effets de plusieurs scénarios de changement climatique sur la productivité et la
probabilité de présence de 7 espèces ligneuses ont été analysés (Bontemps et al. en prép.). Les
projections mettent en évidence une très forte variation de réponse inter-spécifique à un
même forçage climatique, avec des variations de productivité en surface terrière allant de -34
à +28% sur le siècle prochain, et des variations de probabilité de présence allant de -80%
jusqu’à un doublement (Figure 7). Le sapin pectiné et le chêne pubescent sont les seules
espèces à présenter un gain de productivité, cette dernière restant stable pour les chênes
pédonculé et sessile et l’épicéa. Concernant la probabilité de présence, les chênes pédonculé
et pubescent sont les seuls à révéler une augmentation d’occurrence. Ces projections
suggèrent que le réchauffement climatique futur bénéficierait logiquement aux essences les
plus thermophiles.
Figure 7 : Evolutions moyennes sur le territoire forestier national de productivité (gauche) et de
probabilité de présence (droite) de 7 espèces ligneuses pour le scénario climatique A1B (modèle
Arpège). La période de projection est définie par les années médianes 2015-2085.
Les indicateurs de productivité et d’occurrence ne convergent pas nécessairement dans leur
comportement, le cas le plus emblématique étant celui du sapin pectiné (augmentation de
productivité, baisse de fréquence), et cela n’est pas aberrant. Tandis que la productivité est
un trait de comportement précis et mesurable, l’occurrence des espèces repose sur des
données de présence/absence très synthétiques, qui ne rendent pas compte des processus
démographiques sous-jacents (reproduction, régénération, mortalité, compétition entre
espèces) et de leur réponse potentiellement différente à de mêmes facteurs climatiques (rôle
de la phénologie notamment), ni des effets de la gestion (favorisation ou élimination
d’espèces). A ce titre, autant la gestion ne peut avoir que peu d’influence sur la productivité
potentielle d’une essence dans des conditions dynamiques données (densité, âge des
peuplements), autant elle joue potentiellement un rôle majeur dans l’installation et le
maintien des espèces. C’est la raison pour laquelle nous suggérons dans le futur de
privilégier l’analyse de la productivité forestière comme indicateur biologique de la vitalité
des espèces.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
17/35
C.4.3 EVOLUTION DE L’OCCUPATION ET DES USAGES DES SOLS
Les grandes classes d’usages des sols étudiées sont l’urbain, l’agriculture (y compris
élevage), la forêt et les autres usages marginaux. Nous avons simulé deux scénarios de
changement climatique : A2 et B1. À l’échelle mondiale, ces deux scénarios sont caractérisés
par des hausses de la température de 2 à 5,4 °C et de 1,1 à 2,9 °C respectivement. Les
hypothèses sous-jacentes incluent une évolution démographique inégale pour les deux
scénarios avec une augmentation plus forte dans le cas du scénario A2. Ceci se traduit dans
les résultats sur l’allocation des terres par une extension plus importante de l’urbain pour ce
dernier scénario. Dans les deux cas, la forêt perd du terrain : -17,4 % pour A2 et -17.1 % pour
B1. Dans le cas du scénario A2, cette perte de surface est au profit de l’urbain et de
l’agriculture à hauteur de plus de 900,000 hectares pour chacun des deux usages. Pour le
scénario B1, la forêt est presque intégralement transformée en zone agricole (1,300,000 contre
600,000 hectares pour l’urbain).
En sus des scénarios de changement climatique, deux niveaux de taxe sur les engrais
minéraux ont aussi été simulés, à savoir une augmentation du prix des engrais de
respectivement 50 % et 100 %. Ces taxes ont plusieurs objectifs puisque l’utilisation intensive
des engrais est à l’origine d’émissions de nitrates lixiviées dans les masses d’eau, provocant
leur nitrification. Le protoxyde d’azote est par ailleurs un gaz à effet de serre avec un
potentiel de réchauffement 298 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. La taxation des
engrais induit ainsi la baisse de leur utilisation à l’hectare ce qui a pour conséquence la
réduction des émissions nocives. Dans nos simulations, la baisse des émissions de protoxyde
d’azote est de plus de 10 % pour une taxe de 50 % et de plus de 20 % pour une taxe de 100 %
le prix des engrais (Tableau 1). L’application de la taxe augmente par ailleurs la surface en
prairie d’approximativement 3 % et 6 % pour le niveau de taxation à 50 % et à 100 %
respectivement. Les forêts et les prairies stockent du carbone et leur sauvegarde/instauration
constitue une mesure de mitigation du changement climatique. Des émissions de gaz à effet
de serre sont ainsi évitées suite à l’introduction de la taxe sur les engrais et la ré-allocation
des sols entre cultures et prairies et entre forêts et agricultures. Ces émissions devraient être
comptabilisées dans le bilan de la politique publique et devraient réduire le coût des
émissions abattues.
Tableau 1: Effets simulés de deux scénarios de changement climatique (A2 et B1) et deux scénarios de
taxes sur les engrais azotés. Les variables étudiées, issues d’une modélisation économétrique et agroéconomiques sont les émissions de protoxyde d’azote par hectare, la fraction des terres françaises
(relatives à aujourd’hui) qui sont en surface agricole utile, et la part de cette SAU qui est dédiée aux
prairies. Des variables prix sont également incluses dans ce tableau
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
18/35
C.4.4 COHERENCE HYDROLOGIQUE DES CHANGEMENTS D’USAGE DES SOLS : CAS DU BASSIN
DE LA SEINE
En utilisant le modèle hydrogéologique Modcou/Eau-dyssée (Viennot 2009, Habets et al.,
2013) dans sa configuration pour le bassin de la Seine, nous avons a) simulé la réponse au
changement climatique des débits de rivières et de hauteur d’eau dans les nappes, et b)
étudié les impacts que des changements d’usages des sols, surimposés au changement
climatique, avaient sur ces mêmes variables hydrologiques. Nous avons pour cela utilisé les
résultats (ruissellement) de l’un de nos modèles génériques (ISBA), nous les avons combiné
différents scénarios d’occupation des sols, pour vérifier la cohérence a posteriori entre
changements d’usages des sols et la ressource hydrologique disponible.
Pour le scénario A1B, le changement climatique induit une diminution des lames d’eau
écoulées pour chaque type d’occupation des sols (forêts, cultures d’hiver ou de printemps,
prairies). Cependant, cette tendance est plus marquée pour la forêt, bien que sa biomasse
diminue. Pour les autres types, les évolutions sont marquées entre 2010 et 2070, puis,
relativement réduite. La prairie est le type d’occupation du sol qui permet le plus
d’écoulement vers les nappes et rivières.
Nous avons utilisé différents scénarios d’occupation du sol : des scénarios historiques
correspondant à l’état de l’occupation des sols (OS) du bassin en 1970 et en 2010, des
scénarios simplifiés impliquant des monocultures ou à l’inverse, un minimum de diversité
dans l’occupation des sols, un scénario agro-économique permettant d’optimiser les
rendements économiques (cf section C.4.3), deux scénarios permettant d’optimiser la
ressource en eau en limitant les situations de crises. Le Tableau 2 présente la distribution des
OS pour trois scénarios contrastés, ainsi que pour le scénario agro-économique estimé via
une modélisation d’offre agricole (Lungarska, 2015 ; Lungarska & Chakir, soumis).
Type
C3
Prairie
Actuel
Agroéconomique
Redistribution
Optimisé Hydro
41%
+1
0
-25
+21%
+4
0
+38
Forêt
feuillus
20%
-7
0
-9
Forêt conif
Urbain
6%
-7
0
-9
+6%
+1
0
0
Tableau 2 : Evolution de la distribution des différents types d’OS sur le bassin de la Seine. La
première ligne correspond à l’OS actuelle, et les chiffres représentent les pourcentages d’occupation.
Les lignes suivantes proposent une évolution par rapport à la référence actuelle exprimée en point
[une différence d’1 point signifie que l’on est passé d’une valeur X (%) à la valeur X±1 (%)]. Une valeur
de 0 indique que la moyenne sur le bassin est conservée, mais, la distribution spatiale peut être
modifiée.
On s’intéresse d’abord à des occupations des sols réalistes, ie, des OS correspondant à des
situations historiques, celles de 2010 et de 1970. En considérant une occupation des sols
stable (identique à celle de 2010), les débits de la Seine à Poses sont réduits de 27% à
l’horizon 2100. Revenir à une occupation des sols proche de 1970, modifie relativement peu
la situation, avec une augmentation des débits par rapport à l’OS de 2010 de l’ordre de 2%.
La Figure 8 montre qu’à l’horizon 2070, pour le scénario A1B, les débits et niveaux
piézométriques de crise seront régulièrement dépassés sur une importante partie du bassin.
On constate que de manière cohérente, les débits de crises sont le plus régulièrement
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
19/35
dépassés (rivière en rouge) là où la nappe est quasiment constamment sous le niveau de crise
(en blanc). Le scénario agro-économique contribue à dégrader l’état quantitatif des rivières
en amont mais l’améliore en aval, alors que les niveaux piézométriques de crise sont plus ou
moins souvent dépassés selon les zones. Les scénarios redistribution et optimisé hydro
permettent par construction une diminution générale des situations de crise, plus ou moins
contrastés selon les sous bassins.
Figure 8 : fréquence de dépassement des débits de crise et des niveaux piézométrique de crise sous
changement climatique uniquement, à l’horizon 2070 (gauche); évolution des fréquences de
dépassement des débits de crise et des niveaux piézométriques de crise sous changement climatique
et avec l’OS issue du scénario agro-économique à l’horizon 2070 (droite)
C.5 EXPLOITATION DES RESULTATS

Un ouvrage rassemblant les méthodes et premiers résultats de nos travaux est en cours
d’écriture. Le plan de cette monographie se trouve dans les documents annexés à ce
rapport (section F-1).

Ces travaux ont permis une prise de contact avec plusieurs chambres d’agriculture, ainsi
qu’avec plusieurs agriculteurs de la région Ile-de-France. C’est en particulier les
méthodes développées pour les impacts du changement climatique sur les grandes
cultures qui ont retenu leur attention.

Le modèle d’allocation des sols est maintenant utilisé pour l’étude de services
écosystémiques (étude sur les populations de poissons d’eau douce).

Les travaux liés au modèle FFSM ont permis d'obtenir une nouvelle version du modèle.
Cette nouvelle version intègre les arbitrages de long terme des choix d'essence forestière
et d'impacts du changement climatique, ce qui nous autorise à mener des analyses
prospectives de long terme (horizon : fin du siècle) sur l'adaptation du secteur forêt-bois
au changement climatique.

Dans le domaine des services climatiques, l'étude d'impact du changement climatique
sur la végétation de Laanaia et al. (2016) a servi de base pour définir le volet végétation
du projet international URCLIM qui concerne l'impact du changement climatique sur le
climat urbain et le rôle de la végétation autour et dans la ville (projet accepté en réponse
à l'AO ERA4CS). Cette étude a également contribué à mettre en place la représentation
du cycle du carbone dans les simulations CNRM-ARPEGE CMIP6 du GIEC. Enfin, une
étude similaire à Laanaia et al. (2016) est en préparation sur la zone Euro-Méditerranée
dans le cadre du programme HYMEX.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
20/35

L'étude Calvet et al. (2012) a eu des prolongements dans deux thèses de doctorats
dirigées par JC Calvet : Nicolas Canal (2014), Hélène Dewaele (2017).

Les projets Evafora (programme Reacctif, Ademe) et Champ captant (INRA- BRGM SMEGREG, Bordeaux-Métropole), développés à partir des résultats de ORACLE, ont
permis de valoriser les outils de simulation climatique et indicateurs auprès des
partenaires opérationnels dans les domaines forestier et urbain respectivement : CNPF,
CRPFs Nelle Aquitaine et Occitanie, Communes forestières de Gironde, BordeauxMétropole.

Le projet de service climatique Forêts-21 (INRA- ONF-CNPF) déposé à l’appel du
MAAF 2017 est à la fois une valorisation et la suite directes du projet ORACLE. Il
permettra de mettre à disposition des décideurs et grands opérateurs forestiers des
cartes dynamiques simulant l’évolution des forêts (Pins, Chênes, Hêtre, Douglas) et de
leurs services écosystémiques de 2020 à 2100 à une résolution de 8 x 8 km sur
l‘ensemble de la France métropolitaine.

La prospective collective en cours de réalisation par l’INRA avec l’IGN sur le futur de la
production et de la séquestration de carbone par les forêts métropolitaines a été
directement bénéficiaire des progrès réalisés dans le projet ORACLE sur la modélisation
des impacts climatiques sur les forêts. Les indicateurs développés dans ORACLE et issus
du modèle Go+ ont été directement utilisés pour simuler les impacts des changements
climatiques sur les services écosystémiques forestiers ainsi que sur les risques et
vulnérabilité correspondants.
C.6 DISCUSSION
La place consacrée dans ce rapport à la méthodologie est importante, peut-être plus que ce
qui est attendu par nos relecteurs. Le développement de ces méthodes a cependant fait
l’objet de plusieurs rencontres, discussions, et construction d’outils. Elle constitue le cœur de
nos interactions pluri-partenaires et il nous paraît d’autant plus important de lui accorder
une place de choix dans ce rapport que sa mise en œuvre n’est aujourd’hui pas encore
totalement aboutie. Les comparaisons entre les outils sélectionnés (et les résultats qu’ils
produisent) se poursuivent et d’autres publications verront le jour dans les années qui
suivent.
Les résultats décrits dans la section C.4 peuvent par ailleurs paraître assez décousus. Nos
travaux nous ayant conduits à développer de nouvelles méthodes d’analyses, de nouveaux
modèles, les différents groupes n’ont pas réussi à produire leurs résultats dans les limites de
temps nécessaires pour que les autres groupes se les approprient. Nous en sommes donc
aujourd’hui avec entre nos mains nombre de nos outils pouvant enfin être combinés, mais
des résultats qui n’ont pas pu être en totalité produits de façon consistantes. Ce projet ouvre
donc la porte à une suite nécessaire qu’il va nous falloir construire.
C.7 CONCLUSIONS
Dans le cadre de ce projet ORACLE nous avons :
 Opéré un certain nombre de nouveaux développements pour plusieurs agrosystèmes :
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
21/35
o développé de nombreux indicateurs de fonctionnement et de vulnérabilité pour le
fonctionnement des grandes cultures et des forêts en France (sections C.3.2, C.3.3, C.3.4).
o développé des indicateurs d’évolution des aires de distribution de plusieurs essences
forestières (sections C3.3).
o amélioré le modèle d’écophysiologie et de gestion forestière qui est maintenant adapté
non seulement au pin mais également au hêtre.
 Proposé une façon de dériver les rendements de modèles de végétation grande échelle.
L’objectif de cette approche est de permettre un premier regard sur l’évolution du rendement
de quelques grandes cultures à l’issue des prochaines simulations du GIEC réalisées avec les
modèles climatiques français.
 Développé un modèle économétrique permettant de faire évoluer les surfaces occupées par la
SAU d’un côté, les forêts de l’autre.
 Développé un modèle permettant de comparer les performances de plusieurs systèmes de
cultures.
Nos résultats ont vocation à être utilisés pour l’identification des risques et opportunités, par
région et pour chaque culture ou espèce forestière identifiée. Et ce afin d’aider à la définition
des stratégies d'adaptation. Il est évident, à l’issue de ce projet, qu’il reste énormément de
travail à faire et que les attentes des dits ‘stakeholders’ sont nombreuses et non satisfaites.
Nous avons cependant aujourd’hui plusieurs outils qui nous permettent de pouvoir
proposer des solutions, ce qui n’était pas le cas au début de ce projet.
C.8 REFERENCES (HORS REFERENCES ORACLE QUE L’ON TROUVE EN E.2)
Boé, J., & Terray, L. (2008). Uncertainties in summer evapotranspiration changes over Europe
and implications for regional climate change. Geophysical Research Letters, 35, 1–5.
http://doi.org/10.1029/2007GL032417
Christensen J.H., et al. (2007). Regional Climate Projections in 'Climate Change 2007, The
Physical Science Basis', Chapter 11, 847-940. Working Group I Contribution to the 4th
Assessment Report of the IPCC. Cambridge University Press.
Moreaux, V. (2012). Observation et modélisation des échanges d'énergie et de masse de
jeunes peuplements forestiers du Sud-Ouest de la France., Ph. D.thesis., Ecole Doctorale
304 "Sciences et Environnements", Thématique "Physique de l'Environnement", Université
de Bordeaux-1, Bordeaux, 262 pages pp., 2012.
Pagé, C., Terray, L., and Bo´ e, J.: dsclim (2009). A software package to downscale climate
scenarios at regional scale using a weather- typing based statistical methodology, Cerfacs
Technical Report TR/CMGC/09/21, SUC au CERFACS, URA CERFACS/CNRS No. 1875,
Toulouse, France, 2009.
Seneviratne S., Lüthi D., Litschi M., Schär, Ch. (2006). Land-atmosphere coupling and climate
change in Europe. Nature, Vol 443|14 September 2006|doi:10.1038/nature05095.
Stine, A. R., Huybers, P. & Fung, I. Y. (2009). Changes in the phase of the annual cycle of
surface temperature. Nature 457, 435-440 (22 January 2009) | :10.1038/nature07675.
Viennot, P. (2009). Modélisation mathématique du fonctionnement hydrogéologique du
bassin de la Seine. 148p.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
22/35
Liste des livrables
Nous n’incluons ici que les livrables qui n’ont pas été transformés en article/s publié/s ou publiable/s.
Date de
livraison
N°
Titre
Nature (rapport,
logiciel, prototype,
données, …)
Partenaires
(souligner le
responsable)
Commentaires
1
Site Web
Site internet
LSCE
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/doku
.php
2
Ajustement de la
phénologie
d’ORCHIDEE par
rapport à STICS
Rapport
Sophie
Wieruszeski &
Nathalie de
Noblet
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/lib/e
xe/fetch.php?m
edia=oracle_ra
pportorchidee_janv2
014.pdf
LSCE
3
4
5
6
Modèles d’impact
climatique pour la
productivité et la
probabilité de
présence d’espèces
ligneuses
principales de la
forêt française
Rapport
Indicateurs
proposés pour
l’évaluation des
impacts du
changement
climatique
Tableau
Validité de
l’utilisation des
données SAFRAN
Rapport
Workshop de
rencontre entre
acteurs de la
recherche et
décideurs des
mondes agricoles
et forestiers
Journée de
conférence et
discussions
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
Pierre Mérian et
Jean-Daniel
Bontemps
LERFoB
Anne-Isabelle
Graux
UREP
Anne-Charlotte
Vivant
LSCE
23 Octobre
2014
Tous les
participants +
‘stakeholders’
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/lib/e
xe/fetch.php?m
edia=oracle_ra
pportforetslerfob_oct2016
.pdf
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/lib/e
xe/fetch.php?m
edia=oracle_in
dicateurs_clima
tiques_oct2011
.pdf
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/lib/e
xe/fetch.php?m
edia=oracle_va
liditedonneessa
fran_janv2016.
pdf
Présentations
et résumés sur
site Web :
https://oracle.l
sce.ipsl.fr/doku
.php?id=meeti
ng__23_octobre_2
014
23/35
D IMPACT DU PROJET
D.1 INDICATEURS D’IMPACT
Nombre de publications (à détailler en D.2)
Revues à comité de
lecture
International
Publications
multipartenaires
Publications
monopartenaires
6
12
+ 3 en prép.
+ 1 soumis
+ 8 en prép.
1
Revues à comité de
lecture
France
Ouvrages ou chapitres
d’ouvrage
1 ouvrage en préparation
Thèse de doctorat d’Anna
Lungarska (2015)
Autres
Autres valorisations scientifiques (à détailler en D.3)
Nombre, années et commentaires
(valorisations avérées ou probables)
Nouveaux projets
collaboratifs
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
Laboratoire d’excellence BASC (5 ans)  collaborations entre
AGRONOMIE, ECOPUB et LSCE
Projet d’Institut de Convergence CLAND (démarrage – prévu sur
10 ans)  collaborations entre AGRONOMIE, ECOPUB et LSCE
Proposition déposée auprès de l’Europe [réponse à l’AAP SC-5-12017 en Mars 2017]  collaborations CERFACS, LSCE et
AGROCLIM / Projet CI-TRON : Climate services for decision
making in thematic and local climate change adaptation
Projet STIMUL (BASC) – collaborations entre INRA (ECOSYS,
Agronomie, ECOPUB), LSCE, ESE, CEPII et CIRED
Projet H2020 H2020 Market Research for a Climate Service
Inventory. Soumis
URCLIM (Urban Climate Services) 2017-2019 (ERA4CS)
Projet CNRS FOREVER (2014-2017) : FORêts, biomasses et leurs
filières durables de Valorisation énERgétique.
http://www.forever-biomass.com/
Projet ANR MACACC ( 2014-2017): Modelling to ACCompany
stakeholders towards Adaptation of forestry and agroforestry
systems to Climate changes.
https://sites.google.com/site/macacclacanau/home
Projet Ademe Reacctif EVAFORA (2014-2017) : Évaluation de
l’effet d’atténuation de forêts de production adaptées au
changement climatique
Projet ISI-MIP (depuis 2014) : The Inter-Sectoral Impact
Intercomparison Project. Postdam Institute.
Cost action PROFOUND (2014-2017): Towards robust projections
of European forests under climate change.
Prospective collective INRA-IGN sur le futur des forêts
métropolitaines. MAAF – 2017.
Projet national Forêts-21, Service de planification stratégique des
forêts de production métropolitaines. Programme
« Investissements et innovations pour l’amont forestier ».
MAAF-2017.
24/35
Autres (préciser)
GETARI - Generic Evaluation Tool of AgRoclimatic
Indicators
http://w3.avignon.inra.fr/getari/ -- Contact : Iñaki Garcia de
Cortazar-Atauri ([email protected])
D.2 LISTE DES PUBLICATIONS
D.2.1 PUBLICATIONS DANS DES REVUES A COMITE DE LECTURE
1.
2.
Achat, D., Augusto, L., Gallet-Budynek, A., Loustau, D. (2016). Future challenges in
coupled C–N–P cycle models for terrestrial ecosystems under global change: a review.
Biogeochemistry, 131 (1-2), 173-202. DOI : 10.1007/s10533-016-0274-9
Albaugh, T. J., Albaugh, J. M., Fox, T. R., Allen, H. L., Rubilar, R. A., Trichet, P., Loustau,
D., Linder, S. (2016). Tamm Review: Light use efficiency and carbon storage in nutrient
and water experiments on major forest plantation species. Forest Ecology and
Management, 376, 333-342. DOI : 10.1016/j.foreco.2016.05.031
http://prodinra.inra.fr/record/358897
3.
Bontemps JD, Bouriaud O. 2013. Predictive approaches to forest site productivity : recent
trends, challenges, and future perspectives. Review paper, Forestry.
4. Calvet, J.-C., Lafont, S., Cloppet, E., Souverain, F., Badeau, V., & Le Bas, C. (2012). Use of
agricultural statistics to verify the interannual variability in land surface models: a case
study over France with ISBA-A-gs. Geoscientific Model Development, 5(1), 37–54.
http://doi.org/10.5194/gmd-5-37-2012
5. Caubel, J., García de Cortázar-Atauri, I., Launay, M., de Noblet-Ducoudré, N., Huard, F.,
Bertuzzi, P., & Graux, A.-I. (2015). Broadening the scope for ecoclimatic indicators to
assess crop climate suitability according to ecophysiological, technical and quality
criteria. Agricultural and Forest Meteorology, 207, 94–106.
http://doi.org/10.1016/j.agrformet.2015.02.005
6. Caubel, J., Cortazar-atauri, I. G. De, Vivant, A. C., Launay, M., & Noblet-ducoudré, N.
De. (2017). Assessing future meteorological stresses for grain maize in France.
Agricultural Systems. http://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.02.010
7. Chakir, R., & Lungarska, A. (2016). Agricultural land rents in land use models: a spatial
econometric analysis. Spatial Economic Analysis, (online first), 1–36.
http://dx.doi.org/10.1080/17421772.2017.1273542
8. Habets F., P. Viennot, P. Verjus (2014). Changement climatique sur le bassin de la Seine:
de la quantification des impacts vers l’adaptation. Revue Géologues, 183, p 94-99
9. Laanaia, N., Carrer, D., Calvet, J., & Pagé, C. (2016). Climate Risk Management How will
climate change affect the vegetation cycle over France ? A generic modeling approach.
Climate Risk Management, 13, 31–42. http://doi.org/10.1016/j.crm.2016.06.001
10. Leclère, D., Jayet, P. A., & de Noblet-Ducoudré, N. (2013). Farm-level Autonomous
Adaptation of European Agricultural Supply to Climate Change. Ecological Economics,
87, 1–14.
11. Lefèvre, F., Loustau, D., Marcais, B. (2015). Vers une gestion adaptative des forêts. Pour
la Science, 18-21. http://prodinra.inra.fr/record/340207
12. Lobianco, A., Delacote, P., Caurla, S., & Barkaoui, A. (2015). The importance of
introducing spatial heterogeneity in bio-economic forest models : Insights gleaned from
FFSM ++. Ecological Modelling, 309–310, 82–92.
http://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.04.012
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
25/35
13. Lobianco, A., S. Caurla, P. Delacote, A. Barkaoui (2016a), “Carbon mitigation potential of
the French forest sector under threat of combined physical and market impacts due to
climate change.”, Journal of Forest Economics, Volume 23, April 2016, Pages 4–26
14. Lobianco, A., P. Delacote, S. Caurla, A. Barkaoui (2016b), “Accounting for active
management and risk attitude in forest sector models. An impact study on French
forests”, Environmental Modeling and Assessment, June 2016, Volume 21, Issue 3, Pages
391–405
15. Lungarska, A., & Jayet, P.-A. (2016). Impact of Spatial Differentiation of Nitrogen Taxes
on French Farms’ Compliance Costs. Environmental and Resource Economics, (online
first), (1-21). http://doi.org/10.1007/s10640-016-0064-9
16. Philibert, A., Loyce, C., & Makowski, D. (2012). Quantifying Uncertainties in N 2 O
Emission Due to N Fertilizer Application in Cultivated Areas, 7(11).
http://doi.org/10.1371/journal.pone.0050950
17. Wernsdörfer H, Colin A, Bontemps JD, CHevalier H, Pignard G, Caurla S, Leban JM,
Hervé JC, Fournier M. Large-scale dynamics of a heterogeneous forest resource are
driven jointly by geographically varying growth conditions, tree species composition
and stand structure. Annals of Forest Science 69 (7), 829-844
18. Wilcox, J., & Makowski, D. (2014). Field Crops Research A meta-analysis of the predicted
effects of climate change on wheat yields using simulation studies. Field Crops Research,
156, 180–190. http://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.11.008
D.2.2 PUBLICATIONS SOUMISES A DES REVUES A COMITE DE LECTURE, OU EN PREPARATION
1. Achat D., S. Martel, D. Picart, L. Augusto L, M.R. Bakker and D. Loustau (en prep., mono
partenaire). Nutrient cost of biomass harvesting under different sylvicultural and climate
scenarios. Sustainable management in Pinus pinaster, Pseudotsuga menziesii and Fagus
sylvatica forests.
2. Bontemps, J.-D., (en préparation ; mono partenaire) :
3. Delacote, P., A. Lobianco, S. Caurla, J.D. Bontemps, A. Lungarska, P. Mérian, A. Barkaoui (en
prép. ; multi partenaires). Modelling the French forest sector: roles and interplay of climate
change and forest management.
4. de Noblet-Ducoudré, N., et co-auteurs (en préparation ; multi partenaires) : Modeling the
impacts of climate change on ecosystem functioning : how could we make the best
profitable use of both large-scale DGVMs and plot-scale simulation models for managed
ecosystems ?
5. Loustau D., V. Moreaux, D. Picart, S. Martel, D. Achat, C. Moisy and A. Bosc (2017a, mono
partenaire, en prep.). Mechanistic modeling of the combined effects of climate and
management on the energy, water and carbon exchanges in forest ecosystems : description
of the Inra GO+ model, version 26.12. Pour soumission à Geoscientific Model Development,
juin 2017.
6. Loustau D., D. Picart, S. Martel, S. Lafont, J.-P. Lagouarde, C. Moisy, V. Moreaux (2017b, mono
partenaire, en prep.). Climatic impacts of forest management intensification: a case study of
Les Landes maritime Pine forest. Pour soumission à Biogeosciences, juin 2017.
7. Loustau, D., V. Moreaux, D. Picart, S. Martel, D. Achat, C. Moisy and A. Bosc (en prep.,
mono partenaire). “Mechanistic modeling of the combined effects of climate and
management on the energy, water and carbon exchanges in forest ecosystems :
description of the Inra GO+ model, version 26.12”.
8.
Lungarska, A, & Chakir, R. (soumis à Ecological Economics ;mono partenaire). Climate
induced land use change in France : impacts of agricultural adaptation and climate change
mitigation.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
26/35
9.
Lungarska, A., & Jayet, P.-A. (en prép. ; mono partenaire). Agricultural land prices in France:
between pure agricultural productivity and conversion options.
10. Mottes, C., et co-auteurs (en préparation ; multi-partenaires). A model to design multiperformants cropping systems at a large scale under climate change. To be submitted to
European Journal of Agronomy.
11. Picart, S. Martel, D. Loustau (en prep., mono partenaire). Calibration method for Processbased models of growth forest.
12. Pichancourt et Fortin M. et al. (en prep., mono partenaire). A modelling tool for allocating
carbon among forest products categories.
D.3 LISTE DES ELEMENTS DE VALORISATION
D.3.1 UN OUTIL GENERIQUE POUR LE CALCUL D’INDICATEURS AGRO ET ECO-CLIMATIQUES
GETARI - Generic Evaluation Tool of AgRoclimatic Indicators
http://w3.avignon.inra.fr/getari/ -- Contact : Iñaki Garcia de Cortazar-Atauri
([email protected])
GETARI est un ensemble d’outils et des méthodes permettant de calculer des indicateurs
agroclimatiques et écoclimatiques sur un lieu et une année donnés. Il rassemble :
- une librairie développée en R qui permet de calculer la phénologie, le bilan hydrique de la
culture de manière spatialisée et de produire un ensemble de graphiques et de bilans
permettant d’analyse les informations calculées par le programme.
- un outil doté d’une interface dynamique qui permet de calculer une large gamme
d'indicateurs agroclimatiques (50-60) à l'intérieur de phases phénologiques ou calendaires
et de les normaliser et agréger pour obtenir un indicateur unique de la faisabilité
climatique de la culture ou de l'acte technique (application pesticide) sur plusieurs années
dans un lieu donné.
Ces deux outils peuvent être facilement paramétrables et fournissent toutes les informations
intermédiaires nécessaires pour comprendre le contexte climatique d'une culture dans un
lieu donné.
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
27/35
D.4 BILAN ET SUIVI DES PERSONNELS RECRUTES EN CDD (HORS STAGIAIRES)
Identification
Nom et
prénom
Avant le recrutement sur le projet
Sex Adresse
e email (1)
H/F
Date des
dernières
nouvelles
Lieu d'études Expérience Partenaire ayant Poste dans Durée
(France, UE, prof.
embauché la
le projet (2) missions
hors UE)
Antérieure, personne
(mois) (3)
y compris
post-docs
(ans)
Date de fin Devenir
Type
Type d’emploi
de mission professionnel d’employeur (5) (6)
sur le projet (4)
Lien au Valorisation
projet
expérience
ANR (7) (8)
France
H
leclere@iia Eté 2016
sa.ac.at
Master 2
Combe
Marie
F
marie.comb Printemps
[email protected] 2016
e
Wieruzesz
eski,
Sophie
F
sophie.wier Fin 2015
uszeski@a
gri60.fr
Caubel,
Julie
F
j.caubel@e Mars 2017 Doctorat
coclimasol.
com
France
Fournier,
Antoine
H
a.fournier@ Mars 2017 Doctorat
arvalisinstit
utduvegetal
.fr
France
3
Wilcox
Julia
Lungarska
Anna
F
Inconnu
USA
2
F
alungarska Mars 2017 Master 2
@grignon.i
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
Après le projet
Dernier
diplôme
obtenu au
moment du
recrutement
Leclère
David
Octobre
2012
Recrutement sur le projet
-
LSCE
doctorant
12
12/06/2012 Chargé de
Recherche
recherche en Publique
Autriche, à
IIASA
Chercheur
Non
Oui
Ecole
France et
Ingénieur
Hollande
ISARA-Lyon +
Master-2
Wageningen
-
LSCE
ingénieur
3
30/11/2011 A effectué son Recherche
doctorat, et
publique
est
maintenant en
post-doctorat
Chercheur
Non
Oui
Diplôme
France
d’ingénieur en
Agronomie,
Agriculture et
science de
l’environneme
nt, ISARALyon
1,3
LSCE
Ingénieur
25,5
20/03/2015 Recrutée en
poste
permanent à
la Chambre
d’Agriculture
de l’Oise
Chambre
d’agriculture
(organisme
consulaire)
Ingénieur
Non
Oui
4
AGROCLIM
Postdoctorant
45
31/12/2015 Poste
permanent à
EcoClimaSol
PME
Ingénieur
Non
Oui
AGROCLIM
Ingénieur
2
30/11/2012 Poste
permanent à
ARVALIS
Institut du
Végétal
Institut
Technique
Ingénieur
Non
Oui
AGRONOMIE
Ingénieur
12
30/09/2012 Inconnu
Inconnu
Inconnu
Inconnu inconnu
ECOPUB
Doctorant
36
30/09/2015 A effectué son Recherche
doctorat, et
publique
Chercheur
Oui
Master 2
LSCE
France et UE 1
28/35
Oui
nra.fr
est
maintenant en
post-doctorat
Graux
AnneIsabelle
F
AnneFévrier
Isabelle.Gr 2015
aux@renne
s.inra.fr
Doctorat
France
-
UREP
Postdoctorat
23
31/12/2012 Chargé de
EPST
Rrecherche à
l’INRA
Chercheur
Non
Oui
Lobianco
Antonello
H
antonello.lo Décembre
bianco@ag 2016
roparistech.
fr
Doctorat
Italy
7
LEF
Ingénieur
10
31/12/2012 Ingénieur de EPST
recherche à
AgroParisTec
h
Ingénieur
Oui
Oui
H
Inconnu
Chine, USA
1
LERFoB
Postdoctorat
12
02/2013
Inconnu
-
-
-
-
Pierre
Mérian
H
merianpierr Mars 2017 Doctorat
[email protected]
om
France
-
LERFoB
Postdoctorat
6
11/2013
Chargé de
recherche à
l’IGN
EPA
chercheur
Oui
Oui
Laanaia
Nabil
H
nabil.laanai Janvier
[email protected] 2017
om
Doctorat
France
9
CNRM
Post-Doc
28Laa
14/03/2015 post-doc
France
recherche
publique
chercheur
Oui
Oui
Lu Junfeng
Mars 2013 Doctorat
LSCE
Rinaldi
Sandro
H
Pas
Décembre
d’informatio 2013
n
Doctorat
France
-
SISYPHE
PostDoctorat
9
15/09/2013 Post-doc en Pas d’info
France dans
un premier
temps mais
pas
d’information
sur statut
aujourd’hui
Pas d’info
Pas
d’info
Pas d’info
Picart
Delphine
F
Delphine.d Mars 2017 Doctorat
eshorspicart@inra
.fr
charles.mot Mars 2017 Doctorat
[email protected]
r
France
2,5
EPHYSE
PostDoctorat
15
31/12/2015 Postdoc
prolongé
Ephyse
Ingénieure
Oui
Oui
France
3
INRA
Postdoctorant
12
27/03/2015 CDI
EPIC de
recherche
Chercheur
Non
Oui
Mottes
Charles
H
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
29/35
E ANNEXES
E.1 TABLE DES MATIERES PROPOSEE POUR L’OUVRAGE EN COURS DE REDACTION
Opportunités et Risques pour les Agro-écosystèmes et les
forêts en réponse aux changements CLimatiquE, socioéconomiques et politiques en France - ORACLE
En préambule / à remplacer ensuite par le résumé de ce que contient ce document et
ses objectifs
Faire un "HandBook" dont l’objectif est de valoriser les acquis du projet (en dehors des
publications dans nos revues avec comité de lecture)  laisser une trace écrite accessible
et ‘simple’.
A distribuer notamment à l’ADEME, ANR …. Possible de le référencer ? Comment ?
Il ne s’agit pas d’une publication mais d’une synthèse construite de nos travaux utilisable
dans un premier temps en France pour notamment parvenir à obtenir des compléments de
financements
Document de ~40 à 60 pages co-édité par le LSCE, INRA, CNRS, Agroparistech et MF.
Monographie + site web (simple) associé qui pourrait accompagner la valorisation de
certains résultats (plus de résultats). *** Ajouter le soutien du labex BASC également
Document maquetté ( faire faire cette maquette par une boite prestation externe) (un peu
comme CLIMATOR ou rapport CINES) pour pouvoir être distribué/imprimé avec un peu
d’élégance.  charte graphique par exemple
Les Publications citées en début de chaque section ne sont QUE CELLES publiées via
ORACLE et citant le projet dans les remerciements …. Les autres ne seront mentionnées
que dans les références en fin de rapport
TABLE DES MATIERES
1 PROBLEMATIQUE, OBJECTIFS, POSITIONNEMENT/CONTEXTE
INTERNATIONAL [~4PP] ................................................... 31
2 LES METHODES UTILISEES ET LEUR COMPLEMENTARITE [~10 A
15PP] ........................................................................ 31
2.1
pour étudier l’évolution du fonctionnement des grandes
cultures .............................................................................. 31
2.2
pour étudier l’évolution du fonctionnement des forêts gérées .... 32
2.3
pour étudier l’évolution des occupations & usages des sols ....... 32
2.4
pour étudier les liens entre occupation / usages des sols et
bilan hydrologique ............................................................... 32
2.5
pour réfléchir à la conception de systèmes de cultures ............. 32
3 LES SCENARIOS CLIMATIQUES .............................................. 32
3.1
La référence historique - SAFRAN .......................................... 32
3.2
Les futurs choisis – Scénarios du 4ème rapport du GIEC ............. 33
3.3
La représentativité de la maille SAFRAN par comparaison aux
mesures météorologiques sur site: le cas de l’île de France ....... 33
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
30/35
3.4
Les futurs possibles du climat en France ................................. 33
4 PASSE ET FUTURS POSSIBLES [~20PP] ................................... 33
4.1
de la production des grandes cultures à l’échelle de toute la
France ................................................................................ 33
4.2
de la faisabilité des grandes cultures dans certaines régions ..... 33
4.2.1
en Midi-Pyrénées
33
4.2.2
en Ile de France
33
4.3
de systèmes de cultures en Bourgogne ? [revoir avec Charles
& Thierry] ........................................................................... 34
4.4
des forêts à l’échelle de toute la France .................................. 34
4.5
de l’occupation et des usages des sols en France ..................... 34
5 COHERENCE HYDROLOGIQUE DES CHANGEMENTS D’USAGES DES
SOLS : CAS DU BASSIN DE LA SEINE [~2 A 4PP] ........................ 34
6 QU’AVONS-NOUS APPRIS DE LA CONFRONTATION DES APPROCHES
MECANISTES ET STATISTIQUES ? [~2 A 4PP] ............................ 34
7 LES LEÇONS TIREES DE CES TRAVAUX / COMMENT PROGRESSER ?
[~1 A 2PP] ................................................................. 34
8 REFERENCES .................................................................. 34
1 PROBLEMATIQUE, OBJECTIFS, POSITIONNEMENT/CONTEXTE
INTERNATIONAL [~4PP]
Longueur : ~4 pages
Coordination : Nathalie
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu proposé :
-
Description de la Problématique [CC, méthodologies qui existent et leurs limites, …]
point sur l’agriculture (Iñaki)
point sur les forêts (Jean-Daniel & Denis)
Point sur l’économie (Philippe & Pierre-Alain)
2 LES METHODES UTILISEES ET LEUR COMPLEMENTARITE [~10 A
15PP]
Longueur de la partie introdutive: ~2 pages
Coordination : Nathalie & Iñaki
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu de la partie introductive :
-
originalité d’oracle : combiner/confronter les approches (mécanistes & statistiques ;
modèles cultures & modèles grande échelle)
schéma résumant l’enchaînement de ces méthodes [cf PPT déjà présenté]
2.1 POUR ETUDIER L’EVOLUTION DU FONCTIONNEMENT DES GRANDES CULTURES
Longueur : ~2 pages
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
31/35
Coordination: Julie Caubel & Iñaki
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
Développement des indicateurs + normalisation & arbre de décision [Julie] ;
Encadré : Outil GETARI
La représentation des grandes cultures dans les modèles de climat et le
développement de fonctions de transfert [Nathalie & Jean-Christophe Calvet]
Les modèles statistiques issues des méta-analyses [David Makowski]
2.2 POUR ETUDIER L’EVOLUTION DU FONCTIONNEMENT DES FORETS GEREES
Longueur : ~2 pages
Coordination: Jean-Daniel
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
Approche statistique (JDB)
Approche Mécaniste (Denis)
Approche modèles globaux (Jean-Christophe)
2.3 POUR ETUDIER L’EVOLUTION DES OCCUPATIONS & USAGES DES SOLS
Longueur : ~4 pages
Coordination: Pierre-Alain & Philippe
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
Forêts (Philippe)
SAU (Pierre-Alain)
Forêts vs SAU (Anna)
2.4 POUR ETUDIER LES LIENS ENTRE OCCUPATION / USAGES DES SOLS ET BILAN
HYDROLOGIQUE
Longueur : ~2 pages
Coordination: Florence
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
modèle utilisé
…
2.5 POUR REFLECHIR A LA CONCEPTION DE SYSTEMES DE CULTURES
Longueur : ~2 pages
Coordination: Charles
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
3 LES SCENARIOS CLIMATIQUES
Coordination: Christian Pagé
3.1 LA REFERENCE HISTORIQUE - SAFRAN
Longueur : ~1 page
Coordination: Christian Pagé
Contenu :
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
32/35
3.2 LES FUTURS CHOISIS – SCENARIOS DU 4EME RAPPORT DU GIEC
Longueur : ~2 à 4 pages
Coordination: Christian Pagé
Contenu :
3.3 LA REPRESENTATIVITE DE LA MAILLE SAFRAN PAR COMPARAISON AUX
MESURES METEOROLOGIQUES SUR SITE: LE CAS DE L’ILE DE FRANCE
Longueur : ~2 à 4 pages
Coordination: Anne-Charlotte Vivant
Contenu :
3.4 LES FUTURS POSSIBLES DU CLIMAT EN FRANCE
Longueur : ~2 à 4 pages
Coordination: Dominique/Jean-Christophe
Contenu :
-
présentation des évolutions du climat dans les grandes lignes [indicateurs globaux de
Nabil ?]
introduire la variabilité liée aux modèles et/ou scénarios [Christian Pagé]
4 PASSE ET FUTURS POSSIBLES [~20PP]
4.1 DE LA PRODUCTION DES GRANDES CULTURES A L’ECHELLE DE TOUTE LA FRANCE
Longueur : ~2 pages
Coordination: Dominique/Jean-Christophe
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
Biomasse ? ISBA & ORCHIDEE sur les sites choisis par CNRM & sur la France
entière (orchidee seul)
Timing de la phéno ?
Zones devenant possible/impossible pour croissance / productivité de certaines
cultures ?
Comparaison avec résultats issus du méta-modèle de David ?? ( que David fasse
ces calculs)
4.2 DE LA FAISABILITE DES GRANDES CULTURES DANS CERTAINES REGIONS
Longueur : ~4 pages (2 pour chaque culture)
Coordination: Julie & Anne-Charlotte
Publications faites/prévues/en cours :
4.2.1 EN MIDI-PYRENEES
Contenu :
-
présentation de la région
présentation de l’évolution de son climat (dans les grandes lignes)
synthèse des résultats  pointeur vers site ORACLE où l’ensemble des figures &
résultats seront présentés de façon plus exhaustive
4.2.2 EN ILE DE FRANCE
Contenu :
-
présentation de la région
présentation de l’évolution de son climat (dans les grandes lignes)
synthèse des résultats  pointeur vers site ORACLE où l’ensemble des figures &
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
33/35
résultats seront présentés de façon plus exhaustive
4.3 DE SYSTEMES DE CULTURES EN BOURGOGNE ? [REVOIR AVEC CHARLES &
THIERRY]
Longueur : ~2 pages
Coordination: Charles
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
4.4 DES FORETS A L’ECHELLE DE TOUTE LA FRANCE
Longueur : ~4 pages
Coordination: Jean-Daniel
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
-
changements de productivité statistique & mécaniste
changement de distribution
changements de productivité issus des modèles grande échelle …. Comment se
comparent-elles aux modèles spécifiques & statistiques ?
4.5 DE L’OCCUPATION ET DES USAGES DES SOLS EN FRANCE
Longueur : ~2 à 4 pages
Coordination: Anna
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
5 COHERENCE HYDROLOGIQUE DES CHANGEMENTS D’USAGES DES
SOLS : CAS DU BASSIN DE LA SEINE [~2 A 4PP]
Longueur : ~2 pages
Coordination: Florence
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
6 QU’AVONS-NOUS APPRIS DE LA CONFRONTATION DES APPROCHES
MECANISTES ET STATISTIQUES ? [~2 A 4PP]
Longueur : ~2 pages
Coordination: Nathalie
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
7 LES LEÇONS TIREES DE CES TRAVAUX / COMMENT PROGRESSER ?
[~1 A 2PP]
Longueur : ~1 page
Coordination:
Publications faites/prévues/en cours :
Contenu :
8 REFERENCES
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
34/35
ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE
35/35