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La demande en eau agricole face au changement climatique André Chanzy, Nadine Brisson, Patrick Bertuzzi, Fabienne Trolard, équipe CLIMATOR, équipe Astuce et TIC INRA – AGROCLIM INRA – EMMAH (AVIGNON) ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Quelle réaction des plantes au Climat? Impacts sur la végétation Le climat change Augmentation de la concentration en CO2 Rayonnement (nuages) Augmentation de la photosynthèse et de la surface foliaire Augmentation de la température de l’air Pluies ? ? ? * Raccourcissement du cycle * Allongement de la période végétative * Augmentation de la Demande climatique ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT 1200 600 1000 500 800 400 600 300 400 200 200 100 2008 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 0 1992 0 Evapotranspiration potentielle (mm) 700 1990 Pluie Annuelle (mm) Constat , une augmentation de la demande climatique en eau? ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT AVIGNON (données AgroClim) Constat , un impact sur la phénologie? DATE DE DEBUT VENDANGES A CHATEAUNEUF DU PAPE depuis 1945 11-oct 6-oct 1-oct 26-sept 21-sept 16-sept 11-sept 6-sept 1-sept 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Données de B. Ganichot Institut Rhodanien Orange ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Objectifs du programme q De fournir des méthodes d’analyse et des résultats prévisionnels de l’impact du changement climatique pour différents types de cultures et différents climats de la France. q De conduire un exercice de simulation de l’impact du changement climatique prenant en compte : üLes principales cultures actuellement produites, üLes pratiques des agriculteurs üLes contextes pédoclimatiques Français, q CLIMATOR ne prend en compte dans ses simulations que des aspects biotechniques (ex : choix variétaux, conduite culturale) . ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Démarche Mons en Chaussées Versailles Mirecourt Rennes Colmar Dijon Rennes Clermont-montagne Guadeloupe Bordeaux Clermont-plaine Avignon Toulouse ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Critères pour évaluer les besoins en eau • Deficit Climatique P-ET0 • Confort Hydrique des plantes ETM-ETR; ETR/ETM • Restitution d’eau au milieu Percol (drainage simulé par STICS) ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Le climat du 21 eme Siecle(A1B, Arpège,): P-ET0 ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Evolution du confort hydrique des plantes pour le blé et le tournesol ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Confort hydrique du Tournesol ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Marge de manoeuvre avec le choix variétal ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Evolution des besoins d’irrigation Irrigation en mm (80% des besoins) Irrigation en mm (80% des besoins) Monoculture de maïs irriguée 400 Monoculture de maïs irriguée 400 climat : QQ climat : TT Avignon Bordeaux 350 Avignon 350 Bordeaux Colmar 300 Dijon Colmar 300 Dijon Lusignan 250 Mons Rennes 200 Lusignan 250 Mons Rennes 200 StEtienne 150 100 Toulouse m= PR o = FP D= FL 400 500 StEtienne 150 m= PR o = FP D= FL Versailles 100 600 700 800 900 1000 400 500 Pluie RR 600 700 800 900 Toulouse Versailles 1000 RR Pluie Evolution de l’irrigation moyenne par période d’une monoculture de maïs pour le sol à RU confortable (226 mm) en fonction de la pluviométrie annuelle q + 40 mm d’irrigation en moyenne dans le FP q + incertain en FL ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Restitution d’eau vers les nappes Avignon 500 PERCOL (mm) 400 STICS, Tournesol, sol 1, TT Colmar Dijon y = 0.60x - 259.16 R² = 0.76 300 y = 0.76x - 385.09 R² = 0.89 Clermont Lusignan Mirecourt Mons 200 PERCOL (mm) m = PR o = FP D = FL PR 500 Bordeaux FP FL y = 0.65x - 307.54 R² = 0.84 400 y = 0.58x - 248.17 R² = 0.69 300 200 Rennes StEtienne 100 SUNFLO Tournesol (cv Prodisol) sol 1, TT 100 Toulouse Versailles 0 400 600 800 0 400 600 800 RR (mm) 1000 pluviométrie (mm) Relation stable quelque soient les modèles, le site et la période ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT 1000 Restitution d’eau vers les nappes ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Echelle des territoires (aquifère, bassin versant, entité administrative) • Quelles ressources hydriques disponibles dans le futur (évolution du climat, évolution des besoins dans les différents secteurs d’activité) • Quelles seront les besoins futurs en matière de production végétale (relocalisation de certaines cultures, évolution du rapport Biomasse/alimentaire, sécurité alimentaire, bas niveau d’intrant) ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Problématique : cas des prairies irriguées de la plaine de la CRAU • Quels besoins en eau futurs • Evolution de la recharge de la nappe • Devenir de la Production ? ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Simulateur régional ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Horizon 2030 : urbanisation et bilan hydrique des prairies Réduction de 30% de la quantité d’eau apportée sur la zone ETR Drain. 2030 2009 ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire Volume d'eau sur la CRAU (Mm3) 400 350 300 250 2001-2010 200 2025-2035 maintien des besoins 150 100 50 0 ETR PERCOL IRRIGATION ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire Volume d'eau sur la CRAU (Mm3) 400 350 300 250 2001-2010 200 2025-2035 maintien des besoins 150 2025-2035 – 30% 100 50 0 ETR PERCOL IRRIGATION ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire Volume d'eau sur la CRAU (Mm3) 400 350 300 250 2001-2010 200 2025-2035 maintien des besoins 150 2025-2035 – 30% 100 50 0 ETR PERCOL IRRIGATION ALIMENTATION AGRICULTURE ENVIRONNEMENT 2025-2035 -30% et prise en compte de la perte de surface Conclusions • Au niveau du peuplement – On va vers une diminution du confort hydrique des plantes mais la phénologie atténue une partie de l’augmentation du déficit hydrique – La restitution d’eau vers les nappes diminue de manière significative – Les deux facteurs (recharge et confort hydrique) peuvent se conjuguer et engendrer des tensions sur l’usage de l’eau – Plusieurs levier pour s’adapter : choix variétal, le choix des systèmes de production, irrigation • Au niveau des territoires è démarche intégrée – Les impacts biophysiques (voir peuplement) – La prise en compte des différents usages de l’eau – Scénariser les besoins futur en matière de production végétale. è Vigie-Med, R2D2, Agadapt .. 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