Evolution du climat du Sud de la France 1950-2009

Originalité desrésultats
Danslesdépartementsfrançaisàclimattempéré secsub‐méditerranéen
bordantlesplainesméditerranéennesà l’ouestetauNord,lafréquence
desannéesàfortesécheresseetpénurieestivaled’herbepâturableaété
anormalementélevéedepuislesannées2000(2003,2005,2006et2009).
L’achatetletransportdefourragesverscesdépartementsontengagé des
aidesfinancièresélevéesdel’étatetdescollectivitésterritorialesne
pouvantêtrerenouveléesà cettefréquence.Unequestioncentraleétait
desavoirsilafréquencedecespénuriesaété conjoncturelleouest
structurelle.Danscecas,commentadapterlessystèmesd’élevage?
L’hypothèsed’unchangementclimatiqueplusmarqué etd’effetsamplifiés
àl’interfacedesclimatsméditerranéen/tempéré aété poséeaulancement
duprojet« Climfourel » (2007)quandlaréalité duchangementclimatique
étaitencorecontestéeetsonampleurminimiséeenFrance:lestendances
reconnuesneportaientquesurlestempératures,calculéessurunsiècle
(+0.74°C/sièclemondialement,+1.1°C/siècleenFrance),insuffisantespour
avoirchangé ladonne:lechangementclimatiquenes’étudiaitqu’aufutur.
Auteurs
FrançoisLELIEVRE(INRACEFEMontpellier)
StéphanSALA(INRACEFEMontpellier)
FrançoiseRUGET(INRAAvignon)
FlorenceVOLAIRE(INRACEFEMontpellier)
Climat
Sud de la France
Production Fourragère
Elevage
Changement global
Sécheresse
Lechangementglobal(atmosphère,climat)induitparl’activité économique,notabledepuisunsiècle,a
évolué en3phasesvisiblesà l’échellemondiale:environ1900‐49,50‐79et1980‐2009.Atouteéchelle
d’étudedesdonnéesclimatiques(ici14stationsduGrandSud),lesduréesettendancesdecesphases
doiventêtreprisesencompte,1950‐79étantlapériode‐référenceduclimatstable«avantchangement
notoire».Sur1980‐2009,lestendancesévolutivessonttrèssignificatives.Leréchauffementaété général
(+0.5°C/décennie;entre0.4et0.65°C/décennieselonlesstations),similaireaucontinentEurope‐
Méditerranée.Ilaété plusmarqué ensaisonchaude‐sèche(+0.8°C/décennie,moisMJJA)qu’ensaison
froide‐humide(+0.25°C/décennie,moisNDJF).L’évapotranspirationannuelle(ETP)afortementaugmenté
danslesplaineschaudes(+240mmsoit+20à30%en30ans).Lapluviométrieannuelle(P),trèsvariable,
n’apassignificativementchangé parstation(saufunebaisseàPau),maisunetendanceglobalerégionale
estnotéeentrejanvieretaoût(commeailleursenMéditerranée).Lesindicesd’aridité ontfortement
évolué etleslignesd’iso‐climatontmigré auNordde1à2.5°Nselonlesvariablesconsidérées.Leclimat
méditerranéens’estétendu(ligneToulouse‐Albi‐Millau‐Montélimar).Ceschangementssontassez
importantspouravoirmodifié lesressourcesfourragères.
CetteétudeestunvoletduprojetCLIMFOUREL(Climat‐Fourrages‐Elevage)visantà
comprendreetaméliorerl’adaptationdessystèmesfourragersduSuddelaFranceaux
variationsetauxchangementsclimatiquesencours.
Lesvariationsclimatiquesetlestendancessontanalyséedepuis1950.
Leréchauffementclimatiqueestrapidedepuisenviron1979:en30ans,leslignesiso‐
climatiquesontété transféréesde100à300kmauNord(+1à2.5°N)selonlesvariables
considérées,étendantleclimatméditerranéenetrenforçantl’aridité.
Contextederecherche
Evolutionduclimatdu
SuddelaFrance1950‐2009
Partenaires
Météo‐France(donnéesclimatiques)
SUAMME‐Languedoc‐Roussillon
Chambred’AgricultureArdèche
Chambred’AgricultureAveyron

1.Cadreetproblématique:tenircomptedesphasesdu
changementmondial1900‐2009
EvolutionclimatiqueduSuddelaFrance1950‐2009
Latempératuredel’HémisphèreNordreconstruitesur
1000‐2000(Mannetal.,1999) montre:
unetendancetrèslenteaurefroidissemententre
1000et1900(‐0.3°Cen900ans);
unefortetendanceauréchauffementdepuis
environ1900,maisen3phases:
1900‐45environ:réchauffementlent ;
1945‐79environ:palieroulégerrefroidissement
;1979‐2010:réchauffementrapide.
1.1. Le changement climatique mondial engagé depuis 1900 a évolué en 3 phases
Ex.:Francemétropolitaine
(surdonnéesdebaseMétéo‐France)
1901‐1945, réchauffementlent,
significatif,àenviron+0.1°C/décennie
(total+0.4°C);
1945‐1979, stagnationà léger
refroidissement,nonsignificatif,à‐
0.04°C/déc (total‐0.15°C);
1979‐2009, réchauffementrapide,très
significatif,à+0.5°C/déc(total:+1.5°C).
Soitunréchauffementde+1.8°Csurunsiècle,dont1.5°Csur1979‐2009
fut nonperçu cargainde+0.1à+0.4°Cen50ansseloncontinentsetrégions,alorsquelatempérature
annuelleentreannéesconsécutivesenunlieudonné variealéatoirementde1°C.
(encours) estfortementperçucarlesvitessessontélevées,maisdifférentesentrecontinentsetentre
régionsintra‐continent:moyenneEuropepost‐1979+0.4°C/décennie(GIEC,2007).Selonpaysetrégions
Europe‐Méditerranée,+0.3à+0.6°C/déc(parfoismoinssurlescôtesouestcarlesmersseréchauffentmoins
vite).
Température moyenne annuelle en France 1901-2006
M
oyenne des températures moyennes annuelles de 66 stations homogénéisées
(données source Météo-France, 2007)
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
13,0
13,5
1900
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
°C
Variation annuelle
Moyenne mobile sur 15 ans
.
Ajuste
m
e
n
t
de
te
n
da
n
ce
a
1.2. Ces phases se retrouvent dans les analyses temporelles à toute échelle d’espace
1.3. Les variations depuis 1900 ont surtout pour origine les émissions des activités humaines :
Lebilanénergétiqueterrestreestmodifié pardes
changementsdecompositionetpropriétésde
l’atmosphère:
‐Gazà effetdeserreou«GES»(CO2,CH4,N2O,
…):leurconcentrationdansl’atmosphère
augmente,ilsaugmententlebiland’énergiedela
basseatmosphère(réchauffement);
‐Aérosols (micro‐particules,sulfuresde
charbon…):ilsréfléchissentlesrayonssolaires,
baissentlebiland’énergie (refroidissement).Ils
ontaugmenté jusqu’auxannées70,atténuant
l’effetGEScroissants,puisbaissé (filtres
industriels).
CO2

2.Méthodes
ProjetCLIMFOUREL
Les adaptations
Lareprésentationdesmoyennesglissantes(caractérisationd’uneannéeXparlamoyennedes5,7
ou9annéesquil’entourent)estunebonnereprésentationdel’évolutiondeeY préliminaireauchoix
d’unmodèlemathématique.Letempsestdécoupé selonlesgrandesphasesdesvariations
climatiquesgénérales,etunmodèlesimpled’espéranceeY enfonctiondesannéesXestprivilégié
danschaquepériode:‐périodessanstendanceà changement(ex:1950‐79):modèleeY =M(sauf
démonstrationd’invalidité);‐périodeavecchangementcontinu(ex:1980‐2009):eY =AX+B(sauf
démonstrationd’invalidité).
Cesméthodesconviennentdanslespériodesoù lesvariationsinterannuellesdesvariablesclimatiques
sonteffectivementéquilibréesautourd’uneespérancequasifixe(modèleeY =M),comme1950‐1979.Elles
sontparcontreincorrectespourlespériodesoù laplupartdesvariablesclimatiquesonteudesvariations
interannuellesautourd’unetendancesignificativementpositiveounégative(eYM),comme 1980‐2009.La
moyenne M1980‐2009estime eY aumilieudel’intervalle,soiten1994‐1995 :ce n’est pluslavaleur laplus
probabledepuis 15ans.
Lesparamètresdevariabilité doivent distinguer latendance évolutive delavariabilité interannuelle sensu
stricto.
2.2. Adapter les méthodes de caractérisation du climat sur les séries climatiques
passées
PARIS
Lyon
Marseille
Toulouse
Montpellier
Millau
Valence
200 km
PARIS
Lyon
Marseille
Pau Montpellier
Gourdon
Valence
200 km
Colombier
Mende
Agen
Toulouse
Montélimar
Millau
Albi
Avignon
Carcassonne
Stations : position et climat historique
Climat historique:
temp. hum. Atlant.
tempéré sec
tempéré sub-Médit.
Méditerranéen
Altitude :
plaine (< 200 m)
plateau (500-700 m)
Plaines(<200‐300m)
‐GourdonMF(Lot)
‐PauMF(PyrénéesAtlantiques)
‐Lyon‐BronMF(Rhône)
‐ValenceINRA(Drome)
‐MontélimarMF(Drôme)
‐ToulouseMF(HteGaronne)
‐AlbiMF(Tarn)
‐AgenMF(LotetGaronne)
‐CarcassonneMF(Aude)
‐AvignonINRA(Vaucluse)
‐MontpellierMF(Hérault)
Plateauxà600‐700m
‐Colombier‐le‐JeuneMF(Ardèche)
‐MendeMF(Lozère)
‐Millau‐LarzacMF(Aveyron)
Lesstationsontété choisiespourcouvrirun gradientdeclimatsduMéditerranéenautempéré humide
atlantique;à2altitudes:plaines<200‐300m;plateauxà600‐700m(maispeudestations«plateaux»à
donnéescomplètessontdisponibles).Lesdonnées1980‐2009sontjournalières,complètes,fiables,7
variablesdontETPPenman‐Monteith (référenceinternationale).Lesdonnées1950‐79(référence«avant
changementclimatique»)sontaumoinsmensuelles,maisnondisponiblespour3stations.
2.1. Quatorze stations Météo-France ou INRA représentatives
du Grand Sud de la France
LesprincipalesvariablesclimatiquesYmesuréessontlestempératures(T)maximalesouminimales,la
hauteurdepluie(P),l’évapotranspiration(ETP),etc.Leurmesuresertàcaractériserleclimatinstantané (du
jour,dumois,del’année),etàfairedesétudesdestatistiquesetprobabilitéscaractérisantleclimatlocalet
régional,moyenouprobable.
Leclimatlocalourégional estcaractérisé parlavaleur«laplusprobable » (l’espéranceeY) devariables
climatiquesYpourchaquemoisetpourl’année.Depuistoujours,l’espéranceeY estautomatiquement
assimiléeàlamoyenneMdesvaleursobservéessur20à50ans deT,P,ETP,etc,mensuellesouannuelles.
Ilestrecommandé internationalementd’utiliserla«normale» (=moyennedestroisdernièresdécennies
complètes),voirela«normale‐standard» (moyennede30annéesfixes:1931‐60;1961‐90;1991‐2020;etc).
Ainside2011à 2020,lanormalevaresterlamoyenneM1981‐2010etlanormale‐standardM1961‐90.

(B) eT = 0.0446(x-1980) + 13.02
(B') eT = 0.0589(x-1979) + 12.68
(A) eT = 12.68 (moyenne T 1950-79)
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
3.Unréchauffementannuelrapideethomogènedepuis1979,
autourde+0.5°C/décennie
ProjetCLIMFOUREL
(A) eT = 11.35 (moyenne T 1959-79)
(B') eT = 0.0654(x-1979) + 11.35
(B) eT = 0.0669(x-1980) + 11.39
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C)
(A) eT = 11.91 (moyenne 1950-79)
(B') eT = 0.0497(x-1979) + 11.91
(B) eT = 0.0549(x-1980) + 11.81
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
(B) eT = 0.0551(x-1980) + 10.21
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
(A) eT = 9.91 (moyenne T 1965-79)
(B) eT = 0.0394(x-1980) + 10.266
(B') eT = 0.054(x-1979) + 9.91
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
Lyon-Bron
Colombier-le J., 09
Valence
Millau-Larzac, 12/34
(A) eT = 12.82 (moyenne T 1950-79)
(B) eT = 0.0463(x-1980) + 13.03
(B') eT = 0.0544(x-1979) + 12.82
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
(A) eT = 13.91 (moyenne T 1950-79)
(B) eT = 0.0435x + 14.39
(B') eT = 0.064x + 13.91
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
17.5
18.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
(B) eT = 0.0557(x-1980) + 12.58
(B') eT = 0.0637(x-1979) + 12.44
(A) eT = 12.44
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. annuelle (T, °C
)
Montpellier Montélimar
Agen Toulouse
1950‐79,tendancenulle :latempératurelaplusprobableestlamoyennelongue(30ans),soitladroite
horizontale(A):eT=M1950‐79,normale‐référencedeladernièrepériodesanschangementsignificatif.
1980‐2009,climatévolutif,2méthodes:
(B)Droitederégressionlibre[1980‐2009]croissante:eT=aX+b(X=1en1980;aestlatendance brute);
(B’)Régressionenajoutanten1979[X=0,eT=M1950‐79],point‐origineimposé à larégression,soit:eT =a’X+
M1950‐79 (où a’ estlatendancecorrigée).
3.1. Evolution des températures moyennes annuelles 1950-1979 + 1980-2009
(A)‐(B’) établitunmodèlecontinud’évolutiondeeY en2droitesraccordées (maisilfautdes
donnéesfiablesetcontinues1950‐79).Cemodèlen’estvalablequedansl’intervalleétudié ;il
neprésumeenriendufutur.
Depuis1979,l’espérancedelatempératureannuelle(eT)aaugmenté defaçontrèssignificative
ettrèshomogènedanstoutleGrandSud:environ+0.50°C/décennie(+1.5°Cen30ans)selonla
méthode(B)et+0.59°C/décennieselonlaméthode(B’).C’estsimilaireoulégèrement
supérieuràlamoyennefrançaise.

4.Lasaisonchaude‐sèche(moisMJJA)seréchauffeplusvite
quelasaisonfroide‐humide(moisNDJF)
(A) eTmjja = 19.37 (B') eTmjja = 0.0639(x-1979) +19.37
(B) eTmjja = 0.0732(x-1980) + 19.25
(A) eTndjf = 7.17 (B) eTndjf = 0.019(x-1980) + 7.40 (B') eTndjf = 0.0295(x-1979) + 7.17
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
Saison MJJA
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
(A) eTmjja = 18.63
(B) eTmjja = 0.0782(x-1980) + 18.76
(B') eTmjja = 0.0804(x-1979) + 18.63
(A) eTndjf = 6.48
(B) eTndjf = 0.0111(x-1980) + 7.06
(B') eTndjf = 0.0386(x-1979) + 6.48
Saison MJJA
Saison NDJF
Saison NDJF
Ex. de Carcassonne
Ex. de Toulouse
Lasaisonchaude‐sècheMJJAs’estréchauffée3à4foisplusvitequelasaisonfroide‐humideNDJF:
‐Saisonchaude‐sèche:tendancepositivetrèssignificativedeeTpourchaquestations(Moy :
+0.8°C/décennie,+2.4°C/30ans);
‐Saisonfroide‐humide:tendancepositivenonsignificativeparstationindividuelle,maissignificative
globalementtoutesstations(+0.2à 0.3°C/décennie;+0.7à0.8°Cen30ans).
(B') eTmjja = 0.0884(x-1979) + 18.21
(B) eTmjja = 0.096(x-1980) + 18.15
(A) eTmjja = 18.21
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1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
Remarque:l’été 2003esttrèsexceptionnel,s’écartantde+3°Cdel’espéranceeT,alorsqueles
variationsinterannuellessontà90%danslabande1°CautourdesdroiteseY,à98%danslabande
1.5°C.L’été 2003tiredoncverslehautlestendancesduréchauffementestival1979‐2009.Sans2003,
latendancemoyennerestenéanmoinstrèsélevée:+0.7°C/décennie(+2.1°C/en30ans).
Lyon-Bron, 69
(A) eTmjja = 18.60
(B') eTmjja = 0.072(x-1979) + 18.60
(B) eTmjja = 0.0773(x-1980) + 18.49
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1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
Valence, 26
(B) eTmjja = 0.0814(x-1980) + 16.62
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1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
Colombier-le J, 09
(A) eTmjja = 15.98
(B') eTmjja = 0.0781(x-1979) + 15.98
(B) eTmjja = 0.068(x-1980) + 16.26
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1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Années
Temp. moy. MJJA (Tmjja, °C
)
Millau-Larzac, 12-34
4.2. Exemples d’évolution des températures de saison chaude-humide (MJJA)
4.1. Evolution des températures moyennes (Tmoy) ETE vs HIVER
EvolutionclimatiqueduSuddelaFrance1950‐2009