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 2/35 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 ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 3/35 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 ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 4/35 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 5/35 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. ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 6/35 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 €. ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 7/35 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 ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 8/35 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 ANR-10-CEPL-011 projet ORACLE 9/35 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 10/35 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 11/35 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 12/35 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 13/35 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