Les apports de la recherche : conclusions du projet ANR « Autrement »

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1 Les apports de la recherche : conclusions du projet ANR « Autrement »
Nicolas Vuichard (LSCE) Thierry Brunelle (CIRED)

2 AUTREMENT Aménager l'Utilisation des Terres et des Ressources de l'Environnement en Modélisant les Ecosystèmes aNThropiques Contexte: Agriculture, changement climatique et économie: Le défi par rapport au dévéloppement durable: Comment limiter l’impact du climat sur l’agriculture (Adaptation) ? Comment limiter l’impact de l’agriculture sur le climat (Mitigation) ?

3 Objectifs du projet Sous l’angle de la modélisation « mécaniste »:
Anticiper la réponse des écosystèmes aux échelles saisonnière et séculaire Proposer des réaménagements des surfaces: optimisation de la production et minimisation du « coût » climatique sous contrainte économique.

4 Développer une plateforme de modélisation intégrée globale
Allocation de surfaces par grandes régions Module de désagrégation spatiale Allocation spatialisée NEXUS Land use ORCHIDEE Equilibre physique de la terre =fct (rendements) Modèle globale de végétation Rendements par type de cultures/agro-système + évolution des rendements

5 Quelques résultats du projet
Evolution du rendement sur la période future Impact sur l’allocation des terres.  Scenario A1B IPSL-CM4 désagrégé Précipitation Température Différence p.r

6 Impact du CC sur les cultures
Evolution du rendement du blé Evolution du rendement du maïs Evolution du rendement du mil

7 Impact du CO2 Climat+ effet de fertilisation Climat seul

8 Quelles conséquences sur le système de production agricole ?
La triple contrainte sur l’agriculture et les conflits sur les usages des sols Climat Population Energie Source : scenario median ONU La contrainte climatique pèsera sur les rendements. Afin d’atténuer les effets du changement climatique, il sera nécessaire d’augmenter le stockage du carbone dans la végétation (pour rester à 450 ppm, van vuuren estime qu’il faudra réserver l’équivalent de 18% des cultures pour des plantations de carbone). En plus, de la contrainte climatique, il existe 2 autres contraintes d’ordre socio-économique liées aux évolutions démographiques et énergétiques. => Pour analyser de manière cohérente ses différentes contrainte, l’objectif du projet ANR est de construire une plate-forme permettant le dialogue entre les variables biophysiques et économiques. Quelles conséquences sur le système de production agricole ? Source : WEO 2008

9 Un modèle mondial …

10 … tenant compte des interactions entre les différentes demandes de biomasse
Forçage Sorties

11 Une représentation physique des relations de production
Animal Végétal Les distributions de rendements potentiels viennent de modèles biophysiques type Orchidée Source : Bouwman et al. 2006

12 Une représentation économique de la dynamique sur les sols
Intensification animale Intensification végétale

13 La question des régimes alimentaires
Les scénarios agrimonde : Agrimonde GO et Agrimonde 1

14 Evolution du prix mondial de la calorie

15 Evolution du rendement des cultures

16 Comparaison Nexus / Agrimonde
Evolutions annuelles des rendements alimentaires : Evolutions des surfaces sur la période :

17 Fiabilité des résultats
Résultats encore très préliminaires… Travail important d’évaluation mais impossible sur le futur Les sources d’incertitudes: Modèles: réalismes de processus existants (CO2?), processus manquants  nouvelles paramétrisations Forçage  Considérer plusieurs modèles climatique et plusieurs scénarii Variabilité climatique  Intérêt des simulations régionales

18 Conclusions Prévision saisonnière non encore opérationnelle
Influence primordiale des modes de gestions sur la capacité du stockage de carbone Interactions non triviales des processus d’où l’intérêt des approches « mécanistes »