Changement climatique et agriculture - Climate change and agriculture

Émissions mondiales de gaz à effet de serre attribuées à différents secteurs économiques selon le rapport du GIEC AR5. Les 3/4 des émissions sont directement produits, tandis que 1/4 sont produits par la production d'électricité et de chaleur qui soutient la filière.

Le changement climatique et l'agriculture sont des processus interdépendants, qui ont tous deux lieu à l'échelle mondiale, les effets néfastes du changement climatique affectant l' agriculture à la fois directement et indirectement. Cela peut se faire par des changements de températures moyennes , précipitations , et le climat extrêmes (par exemple, les vagues de chaleur ); changements dans les ravageurs et les maladies ; changements dans les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone et d' ozone troposphérique ; changements dans la qualité nutritionnelle de certains aliments; et les changements du niveau de la mer .

Le changement climatique affecte déjà l'agriculture, avec des effets inégalement répartis à travers le monde. Les futurs changements climatiques affecteront très probablement négativement la production agricole dans les pays à basse latitude , tandis que les effets dans les latitudes septentrionales peuvent être positifs ou négatifs. L'élevage contribue également au changement climatique à travers les émissions de gaz à effet de serre .

L'agriculture contribue au changement climatique par les émissions anthropiques de gaz à effet de serre et par la conversion de terres non agricoles telles que les forêts en terres agricoles. En 2010, on estimait que l'agriculture, la foresterie et le changement d'affectation des terres représentaient 20 à 25 % des émissions annuelles mondiales. En 2020, l' Union européenne du mécanisme de conseil scientifique estime que le système alimentaire dans son ensemble a contribué 37% des émissions totales de gaz à effet de serre, et que ce chiffre était en voie d'augmenter de 30 à 40% d'ici 2050 en raison de la croissance démographique et alimentaire monnaie.

Un éventail de politiques peut réduire le risque d'impacts négatifs du changement climatique sur l'agriculture et les émissions de gaz à effet de serre du secteur agricole.

Émissions de gaz à effet de serre provenant de l'agriculture

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Émissions de gaz à effet de serre provenant de l'agriculture, par région, 1990-2010

Le secteur agricole est une force motrice dans les émissions de gaz et les effets sur l'utilisation des terres qui seraient à l'origine du changement climatique. En plus d'être une grande utilisatrice de terres et consommatrice de combustibles fossiles , l'agriculture contribue directement aux émissions de gaz à effet de serre à travers des pratiques telles que la production de riz et l'élevage de bétail ; selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l' évolution du climat , les trois principales causes de l'augmentation des gaz à effet de serre observée au cours des 250 dernières années sont les combustibles fossiles, l'utilisation des terres et l'agriculture.

Le système agro-alimentaire est responsable d'une quantité importante d'émissions de gaz à effet de serre.

Selon le GIEC , il représente au moins 10 à 12 % des émissions, et lorsqu'il y a des changements dans les terres dus à l'agriculture, il peut atteindre 17 %. Les émissions des exploitations agricoles de protoxyde d'azote , de méthane et de dioxyde de carbone sont les principaux coupables ; représentant jusqu'à la moitié des gaz à effet de serre produits par l'ensemble de l'industrie alimentaire, soit 80% des émissions agricoles.

Les types d'animaux de ferme peuvent être classés en deux catégories : monogastriques et ruminants . En règle générale, le bœuf et les produits laitiers, en d'autres termes, les produits de ruminants, se classent parmi les émissions de gaz à effet de serre élevées ; monogastriques, ou porcs et aliments liés à la volaille, sont faibles. La consommation des types monogastriques produit donc moins d'émissions. Cela est dû au fait que ces types d'animaux ont une efficacité de conversion alimentaire plus élevée et ne produisent pas non plus de méthane.

Au fur et à mesure que les pays à faible revenu commencent et continuent à se développer, la nécessité d'un approvisionnement constant en viande va augmenter. Cela signifie que le cheptel bovin devra augmenter pour répondre à la demande, produisant le taux d'émissions de gaz à effet de serre le plus élevé possible.

Il existe de nombreuses stratégies qui peuvent être utilisées pour aider à atténuer les effets et à accroître la production d'émissions de gaz à effet de serre. Certaines de ces stratégies incluent une plus grande efficacité dans l'élevage, qui comprend la gestion, ainsi que la technologie ; un processus plus efficace de gestion du fumier; une moindre dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et des ressources non renouvelables ; une variation dans la durée, l'heure et le lieu de consommation et d'abreuvement des animaux ; et une réduction à la fois de la production et de la consommation d'aliments d'origine animale.

L'utilisation des terres

L'agriculture contribue à l'augmentation des gaz à effet de serre par l'utilisation des terres de quatre manières principales :

Ensemble, ces processus agricoles représentent 54 % des émissions de méthane , environ 80 % des émissions d'oxyde nitreux et pratiquement toutes les émissions de dioxyde de carbone liées à l'utilisation des terres.

Les changements majeurs de la couverture terrestre de la planète depuis 1750 ont résulté de la déforestation dans les régions tempérées : lorsque les forêts et les terres boisées sont défrichées pour faire place aux champs et aux pâturages , l' albédo de la zone touchée augmente, ce qui peut entraîner des effets de réchauffement ou de refroidissement, selon sur les conditions locales. La déforestation affecte également la recapture régionale du carbone , ce qui peut entraîner une augmentation des concentrations de CO 2 , le gaz à effet de serre dominant. Les méthodes de défrichement telles que la culture sur brûlis aggravent ces effets en brûlant de la biomatière , qui libère directement des gaz à effet de serre et des particules telles que la suie dans l'air.

Bétail

L'élevage et les activités liées à l'élevage telles que la déforestation et les pratiques agricoles de plus en plus gourmandes en carburant sont responsables de plus de 18 % des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine, notamment :

Marché aux bestiaux au Mali.jpg

Les activités d'élevage contribuent également de manière disproportionnée aux effets sur l'utilisation des terres, puisque des cultures telles que le maïs et la luzerne sont cultivées pour nourrir les animaux.

En 2010, la fermentation entérique représentait 43 % des émissions totales de gaz à effet de serre de toutes les activités agricoles dans le monde. La viande de ruminants a une empreinte carbone équivalente plus élevée que d'autres viandes ou sources de protéines végétariennes sur la base d'une méta-analyse mondiale d'études d'évaluation du cycle de vie. La production de méthane par les animaux, principalement les ruminants, est estimée à 15-20% de la production mondiale de méthane.

À l'échelle mondiale, la production animale occupe 70 % de toutes les terres utilisées pour l'agriculture, soit 30 % de la surface terrestre de la Terre. La façon dont le bétail est pâturé détermine également la fertilité des terres à l'avenir, le non-pâturage circulant peut conduire à des sols insalubres et l' expansion des exploitations d'élevage affecte les habitats des animaux locaux et a conduit à la baisse de la population de nombreuses espèces locales d'être déplacé.

Production d'engrais

Les gaz à effet de serre dioxyde de carbone , méthane et protoxyde d'azote sont produits lors de la fabrication d'engrais azotés. Les effets peuvent être combinés en une quantité équivalente de dioxyde de carbone. La quantité varie en fonction de l'efficacité du processus. Le chiffre pour le Royaume-Uni est supérieur à 2 kilogrammes d'équivalent dioxyde de carbone pour chaque kilogramme de nitrate d'ammonium.

Les engrais azotés peuvent être convertis par les bactéries du sol en protoxyde d'azote , un gaz à effet de serre . Les émissions de protoxyde d'azote par l'homme, majoritairement issues des engrais, ont été estimées entre 2007 et 2016 à 7 millions de tonnes par an, ce qui est incompatible avec la limitation du réchauffement climatique en dessous de 2°C.

Érosion des sols

Occurrences d'érosion des sols.jpg

L'agriculture à grande échelle peut provoquer de grandes quantités d'érosion des sols, entraînant entre 25 et 40 pour cent du sol à atteindre les sources d'eau, transportant les pesticides et les engrais utilisés par les agriculteurs, polluant ainsi davantage les plans d'eau. La tendance à des fermes constamment plus grandes a été la plus élevée aux États-Unis et en Europe , en raison d'arrangements financiers, d'agriculture contractuelle. Les grandes exploitations ont tendance à favoriser les monocultures, à surexploiter les ressources en eau, à accélérer la déforestation et une dégradation de la qualité des sols . Une étude de 2020 menée par l' International Land Coalition , en collaboration avec Oxfam et World Inequality Lab a révélé que 1% des propriétaires fonciers gèrent 70% des terres agricoles du monde. L'écart le plus important se trouve en Amérique latine : les 50 % les plus pauvres ne possèdent que 1 % des terres. Les petits propriétaires terriens, en tant qu'individus ou familles, ont tendance à être plus prudents dans l'utilisation des terres. Cependant, la proportion de petits propriétaires terriens diminue de plus en plus depuis les années 1980. Actuellement, la plus grande part des petites exploitations se trouve en Asie et en Afrique .

Impact du changement climatique sur l'agriculture

Graphique de la production agricole nette dans le monde et dans certains pays tropicaux. Données brutes des Nations Unies.
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Pour chaque variété de plante, il existe une température optimale pour la croissance végétative, la croissance diminuant à mesure que les températures augmentent ou diminuent. De même, il existe une gamme de températures auxquelles une plante produira des graines. En dehors de cette plage, la plante ne se reproduira pas. Comme le montrent les graphiques, le maïs ne se reproduira pas à des températures supérieures à 95 °F (35 °C) et le soja au-dessus de 102 °F (38,8 °C).

Malgré les avancées technologiques, telles que les variétés améliorées , les organismes génétiquement modifiés et les systèmes d' irrigation , le climat reste un facteur clé de la productivité agricole, ainsi que des propriétés du sol et des communautés naturelles . L'effet du climat sur l'agriculture est lié aux variabilités des climats locaux plutôt qu'aux modèles climatiques mondiaux. La température moyenne à la surface de la Terre augmentera jusqu'à environ 33 °C entre 2019 et 2090. Par conséquent, lors de l'évaluation, les agronomes doivent considérer chaque zone locale .

Depuis la création de l' Organisation mondiale du commerce en 1995, le commerce agricole mondial a augmenté. « Les exportations agricoles mondiales ont plus que triplé en valeur et plus que doublé en volume depuis 1995, dépassant 1 800 milliards de dollars en 2018 ». Le commerce agricole fournit des quantités importantes de nourriture aux principaux pays importateurs et constitue une source de revenus pour les pays exportateurs. L'aspect international du commerce et de la sécurité en matière alimentaire implique la nécessité de considérer également les effets du changement climatique à l'échelle mondiale.

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a produit plusieurs rapports qui ont évalué la littérature scientifique sur le changement climatique. Le troisième rapport d'évaluation du GIEC , publié en 2001, a conclu que les pays les plus pauvres seraient les plus durement touchés, avec des réductions des rendements des cultures dans la plupart des régions tropicales et subtropicales en raison de la diminution de la disponibilité de l'eau et de l'incidence d'insectes nuisibles nouveaux ou modifiés. En Afrique et en Amérique latine, de nombreuses cultures pluviales sont proches de leur tolérance maximale à la température, de sorte que les rendements sont susceptibles de chuter brutalement même en cas de petits changements climatiques ; des baisses de la productivité agricole allant jusqu'à 30 % au cours du 21e siècle sont prévues. La vie marine et l' industrie de la pêche seront également gravement affectées à certains endroits.

Dans le rapport publié en 2014, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l' évolution du climat affirme que le monde pourrait atteindre « un seuil de réchauffement climatique au-delà duquel les pratiques agricoles actuelles ne peuvent plus soutenir les grandes civilisations humaines ». au milieu du XXIe siècle. En 2019, il a publié des rapports dans lesquels il affirme que des millions de personnes souffrent déjà d'insécurité alimentaire en raison du changement climatique et prévoit une baisse de la production agricole mondiale de 2 à 6 % d'ici dix ans. Une étude de 2021 estime que la gravité des impacts des vagues de chaleur et de la sécheresse sur la production agricole a triplé au cours des 50 dernières années en Europe, passant de -2,2 pertes entre 1964-1990 à -7,3 % en 1991-2015.

Le changement climatique peut réduire les rendements par l'amplification des vagues de Rossby . Il est possible que les effets existent déjà.

Le changement climatique induit par l'augmentation des gaz à effet de serre est susceptible d'affecter les cultures différemment d'une région à l'autre. Par exemple, le rendement moyen des cultures devrait chuter à 50 % au Pakistan selon le scénario du Met Office , tandis que la production de maïs en Europe devrait augmenter jusqu'à 25 % dans des conditions hydrologiques optimales .

Des effets plus favorables sur le rendement ont tendance à dépendre dans une large mesure de la réalisation des effets potentiellement bénéfiques du dioxyde de carbone sur la croissance des cultures et de l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau . La diminution des rendements potentiels est probablement due au raccourcissement de la période de croissance, à la diminution de la disponibilité en eau et à une mauvaise vernalisation .

A terme, le changement climatique pourrait affecter l'agriculture de plusieurs manières :

  • productivité , en termes de quantité et de qualité des récoltes
  • pratiques agricoles , par des changements d'utilisation de l'eau (irrigation) et des intrants agricoles tels que les herbicides , les insecticides et les engrais
  • effets sur l'environnement , en particulier en relation avec la fréquence et l'intensité du drainage des sols (conduisant au lessivage de l'azote), érosion des sols , réduction de la diversité des cultures
  • l'espace rural , par la perte et le gain de terres cultivées, la spéculation foncière, le renoncement à la terre et les aménagements hydrauliques.
  • adaptation , les organismes peuvent devenir plus ou moins compétitifs, et les humains peuvent devenir urgents de développer des organismes plus compétitifs, tels que des variétés de riz résistantes aux inondations ou au sel .

Ce sont de grandes incertitudes à découvrir, en particulier parce qu'il y a un manque d'informations sur de nombreuses régions locales spécifiques, et incluent les incertitudes sur l'ampleur du changement climatique, les effets des changements technologiques sur la productivité, les demandes alimentaires mondiales et les nombreuses possibilités d'adaptation.

La plupart des agronomes pensent que la production agricole sera principalement affectée par la gravité et le rythme du changement climatique, pas tellement par les tendances graduelles du climat. Si le changement est progressif, il peut y avoir suffisamment de temps pour l' ajustement du biote . Un changement climatique rapide, cependant, pourrait nuire à l'agriculture dans de nombreux pays, en particulier ceux qui souffrent déjà de conditions pédologiques et climatiques plutôt médiocres, car il y a moins de temps pour une sélection et une adaptation naturelles optimales .

Mais beaucoup de choses restent inconnues sur la manière exacte dont le changement climatique peut affecter l'agriculture et la sécurité alimentaire , en partie parce que le rôle du comportement des agriculteurs est mal appréhendé par les modèles cultures-climat. Par exemple, Evan Fraser, géographe à l' Université de Guelph en Ontario Canada , a mené un certain nombre d'études qui montrent que le contexte socio-économique de l'agriculture peut jouer un rôle énorme pour déterminer si une sécheresse a un effet majeur ou insignifiant impact sur la production végétale. Dans certains cas, il semble que même des sécheresses mineures aient de gros impacts sur la sécurité alimentaire (comme ce qui s'est passé en Éthiopie au début des années 1980 où une sécheresse mineure a déclenché une famine massive ), par rapport aux cas où même des problèmes météorologiques relativement importants ont été adaptés à sans trop de difficultés. Evan Fraser moissonneuses - batteuses socio-économiques des modèles ainsi que des modèles climatiques pour identifier les « points chauds de vulnérabilité » Une telle étude a identifié la production de maïs des États - Unis (maïs) comme particulièrement vulnérables aux changements climatiques , car il devrait être exposé à de pires sécheresses, mais il n'a pas les conditions socio-économiques qui suggèrent que les agriculteurs s'adapteront à ces conditions changeantes. D'autres études s'appuient plutôt sur des projections d'indices agro-météorologiques ou agro-climatiques clés, tels que la durée de la saison de croissance, le stress thermique des plantes ou le début des opérations sur le terrain, identifiés par les acteurs de la gestion des terres et qui fournissent des informations utiles sur les mécanismes entraînant l'impact du changement climatique sur agriculture.

Insectes nuisibles

Le réchauffement climatique pourrait entraîner une augmentation des populations d'insectes nuisibles, nuisant aux rendements des cultures de base comme le blé , le soja et le maïs. Alors que les températures plus chaudes créent des saisons de croissance plus longues et des taux de croissance plus rapides pour les plantes, elles augmentent également le taux métabolique et le nombre de cycles de reproduction des populations d'insectes. Les insectes qui n'avaient auparavant que deux cycles de reproduction par an pourraient gagner un cycle supplémentaire si les saisons de croissance chaudes se prolongent, provoquant un boom démographique. Les endroits tempérés et les latitudes plus élevées sont plus susceptibles de connaître un changement radical des populations d'insectes.

L' Université de l'Illinois a mené des études pour mesurer l'effet des températures plus chaudes sur la croissance des plants de soja et les populations de scarabées japonais. Des températures plus chaudes et des niveaux élevés de CO 2 ont été simulés pour un champ de soja, tandis que l'autre a été laissé comme témoin. Ces études ont révélé que le soja avec des niveaux élevés de CO 2 poussait beaucoup plus rapidement et avait des rendements plus élevés, mais attirait les scarabées japonais à un taux significativement plus élevé que le champ témoin. Les coléoptères dans le champ avec une augmentation du CO 2 ont également pondu plus d'œufs sur les plants de soja et avaient une durée de vie plus longue, indiquant la possibilité d'une population en expansion rapide. DeLucia a prévu que si le projet se poursuivait, le champ avec des niveaux élevés de CO 2 finirait par afficher des rendements inférieurs à ceux du champ témoin.

L'augmentation des niveaux de CO 2 a désactivé trois gènes dans la plante de soja qui créent normalement des défenses chimiques contre les insectes nuisibles. L'une de ces défenses est une protéine qui bloque la digestion des feuilles de soja chez les insectes. Comme ce gène a été désactivé, les coléoptères ont pu digérer une quantité beaucoup plus élevée de matière végétale que les coléoptères du champ témoin. Cela a conduit à des durées de vie plus longues et à des taux de ponte plus élevés observés dans le domaine expérimental.

Essaims de criquets pèlerins liés au changement climatique

Il existe quelques solutions proposées au problème de l'expansion des populations de ravageurs. Une solution proposée est d'augmenter le nombre de pesticides utilisés sur les futures cultures. Cela a l'avantage d'être relativement rentable et simple, mais peut être inefficace. De nombreux insectes nuisibles ont développé une immunité à ces pesticides. Une autre solution proposée consiste à utiliser des agents de lutte biologique . Cela inclut des choses comme la plantation de rangées de végétation indigène entre les rangées de cultures. Cette solution est bénéfique dans son impact environnemental global. Non seulement plus de plantes indigènes sont plantées, mais les insectes nuisibles ne développent plus d'immunité aux pesticides. Cependant, la plantation de plantes indigènes supplémentaires nécessite plus d'espace, ce qui détruit des acres supplémentaires de terres publiques. Le coût est également beaucoup plus élevé que la simple utilisation de pesticides.

Des études ont montré que lorsque le CO
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les niveaux augmentent, les feuilles de soja sont moins nutritives; par conséquent, les coléoptères phytophages doivent manger davantage pour obtenir les nutriments dont ils ont besoin . De plus, le soja est moins capable de se défendre contre les insectes prédateurs sous haute teneur en CO
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. Le CO
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diminue la production d' acide jasmonique de la plante , un poison
tueur d'insectes qui est excrété lorsque la plante sent qu'elle est attaquée. Sans cette protection, les coléoptères peuvent manger librement les feuilles de soja, ce qui réduit le rendement des cultures. Il ne s'agit pas d'un problème propre au soja, et les mécanismes de défense de nombreuses espèces végétales sont altérés par un taux de CO élevé.
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environnement.

Actuellement, les agents pathogènes représentent 10 à 16% de la récolte mondiale et ce niveau est susceptible d'augmenter car les plantes sont exposées à un risque toujours croissant d'exposition aux ravageurs et aux agents pathogènes. Historiquement, les températures froides la nuit et pendant les mois d'hiver tuaient les insectes , les bactéries et les champignons . Les hivers plus chauds et plus humides favorisent les maladies fongiques des plantes comme les rouilles du blé ( rayures et brunes/feuilles ) et la rouille du soja pour se déplacer vers le nord. La rouille du soja est un agent phytopathogène vicieux qui peut tuer des champs entiers en quelques jours, dévastant les agriculteurs et coûtant des milliards de dollars en pertes agricoles. Un autre exemple est l' épidémie de dendroctone du pin ponderosa en Colombie-Britannique, au Canada, qui a tué des millions de pins parce que les hivers n'étaient pas assez froids pour ralentir ou tuer les larves de dendroctones en croissance. L'incidence croissante des inondations et des fortes pluies favorise également la croissance de divers autres ravageurs et maladies des plantes. À l'opposé du spectre, les conditions de sécheresse favorisent différents types de ravageurs comme les pucerons , les aleurodes et les criquets .

L'équilibre compétitif entre les plantes et les ravageurs a été relativement stable au cours du siècle dernier, mais avec le changement climatique rapide, il y a un changement dans cet équilibre qui favorise souvent les mauvaises herbes les plus biologiquement diversifiées par rapport aux monocultures dont se composent la plupart des fermes. Actuellement, les mauvaises herbes réclament environ un dixième des rendements mondiaux des cultures chaque année, car il y a environ huit à dix espèces de mauvaises herbes dans un champ en concurrence avec les cultures. Les caractéristiques des mauvaises herbes, telles que leur diversité génétique , leur capacité de croisement et leurs taux de croissance rapide, leur confèrent un avantage face aux changements climatiques, car ces caractéristiques leur permettent de s'adapter facilement par rapport à la plupart des cultures uniformes de la ferme et leur confèrent un avantage biologique. Il y a également un changement dans la répartition des ravageurs car le climat modifié rend les zones auparavant inhabitables plus peu attrayantes. Enfin, avec l'augmentation du CO
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niveaux, les herbicides perdront leur efficacité, ce qui augmentera à son tour la tolérance des mauvaises herbes aux herbicides.

Criquets

Lorsque le changement climatique entraîne un temps plus chaud, associé à des conditions plus humides, cela peut entraîner des essaims de criquets plus dommageables . Cela s'est produit par exemple dans certains pays d'Afrique de l'Est au début de 2020.

Légionnaires d'automne

La chenille légionnaire d'automne , Spodoptera frugiperda , est un ravageur des plantes très envahissant qui s'est propagé ces dernières années aux pays d'Afrique subsaharienne. La propagation de ce ravageur des plantes est liée au changement climatique car les experts confirment que le changement climatique amène plus de ravageurs des cultures en Afrique et il est prévu que ces ravageurs des cultures très envahissants se propageront à d'autres parties de la planète car ils ont une grande capacité d'adaptation. à des environnements différents. La chenille légionnaire d'automne peut causer des dommages considérables aux cultures, en particulier au maïs , ce qui affecte la productivité agricole.

Maladies et mauvaises herbes

Un point très important à considérer est que les adventices subiraient la même accélération de cycle que les cultures cultivées, et bénéficieraient également d'une fertilisation carbonée. Étant donné que la plupart des mauvaises herbes sont des plantes C3, elles sont susceptibles de concurrencer encore plus que maintenant les cultures C4 telles que le maïs. Cependant, en revanche, certains résultats permettent de penser que les désherbants pourraient augmenter en efficacité avec l'augmentation de la température.

Le réchauffement climatique entraînerait une augmentation des précipitations dans certaines zones, ce qui entraînerait une augmentation de l'humidité atmosphérique et de la durée des saisons humides . Combinés à des températures plus élevées, ceux-ci pourraient favoriser le développement de maladies fongiques . De même, en raison des températures et de l'humidité plus élevées, il pourrait y avoir une pression accrue des insectes et des vecteurs de maladies .

La recherche a montré que le changement climatique peut modifier les stades de développement des agents pathogènes des plantes qui peuvent affecter les cultures. Les changements des conditions météorologiques et de la température dus au changement climatique entraînent la dispersion des agents pathogènes des plantes lorsque les hôtes migrent vers des zones où les conditions sont plus favorables. Cela se traduit par une augmentation des pertes de récoltes dues aux maladies. Il a été prédit que l'effet du changement climatique ajoutera un niveau de complexité pour déterminer comment maintenir une agriculture durable. À moins que les agriculteurs et les cultivars de pomme de terre ne puissent s'adapter au nouvel environnement, le rendement mondial de la pomme de terre sera de 18 à 32 % inférieur à ce qu'il est actuellement.

Impacts observés

Les effets du changement climatique régional sur l'agriculture ont été limités. Les changements dans la phénologie des cultures fournissent des preuves importantes de la réponse au récent changement climatique régional. La phénologie est l'étude des phénomènes naturels qui se reproduisent périodiquement et de la relation entre ces phénomènes et les changements climatiques et saisonniers. Une avancée significative de la phénologie a été observée pour l'agriculture et la foresterie dans de grandes parties de l'hémisphère nord.

Les sécheresses se sont produites plus fréquemment en raison du réchauffement climatique et devraient devenir plus fréquentes et plus intenses en Afrique, dans le sud de l'Europe, au Moyen-Orient, dans la plupart des Amériques, en Australie et en Asie du Sud-Est. Leurs impacts sont aggravés en raison de l'augmentation de la demande en eau, de la croissance démographique , de l'expansion urbaine et des efforts de protection de l'environnement dans de nombreuses régions. Les sécheresses entraînent de mauvaises récoltes et la perte de pâturages pour le bétail. Certains agriculteurs peuvent choisir d'arrêter définitivement de cultiver une zone touchée par la sécheresse et d'aller ailleurs.

Impacts les plus observés :

  • Modification des régimes de précipitations ; périodes plus longues de fortes pluies et de sécheresse.
  • Augmentation des niveaux moyens de température ; des étés plus chauds et des hivers plus chauds peuvent affecter les cycles des plantes et entraîner une floraison précoce, une pollinisation moindre et des dommages dus au gel.
  • Augmentation des inondations ; cause des dommages aux cultures, la pollution de l'eau, l'érosion des sols.
  • Augmentation des niveaux de sécheresse ; affecte la survie des plantes et augmente le risque d'incendies de forêt.
  • Sols dégradés ; les systèmes de culture en monoculture transforment le sol en un environnement moins riche en matière organique et plus sujet à l'érosion et à la pollution de l'eau.
  • Usines de cultures; l'agriculture industrielle manque de biodiversité, ce qui affecte la viabilité des plantes.
  • Engrais lourds et pesticides; causent la pollution de l'eau, l'exposition aux produits chimiques et des coûts plus élevés pour les agriculteurs.

Exemples

Ferme de bananes au village de Chinawal dans le district de Jalgaon, Inde

À l'été 2018, les vagues de chaleur probablement liées au changement climatique provoquent des rendements bien inférieurs à la moyenne dans de nombreuses régions du monde, notamment en Europe. Selon les conditions du mois d'août, davantage de mauvaises récoltes pourraient faire augmenter les prix alimentaires mondiaux . les pertes sont comparées à celles de 1945, la pire récolte de mémoire. En 2018, c'était la troisième fois en quatre ans que la production mondiale de blé, de riz et de maïs ne parvenait pas à répondre à la demande, obligeant les gouvernements et les entreprises agroalimentaires à libérer les stocks de leurs stocks. L'Inde a libéré la semaine dernière 50% de ses stocks alimentaires. Lester R. Brown , le directeur du Worldwatch Institute , un organisme de recherche indépendant, a prédit que les prix des denrées alimentaires augmenteraient dans les prochains mois.

Selon le rapport de l'ONU "Changement climatique et terres: un rapport spécial du GIEC sur le changement climatique, la désertification, la dégradation des terres, la gestion durable des terres, la sécurité alimentaire et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres" , les prix des denrées alimentaires augmenteront de 80% d'ici 2050, ce qui entraînera probablement des pénuries alimentaires. Certains auteurs suggèrent également que les pénuries alimentaires affecteront probablement les régions les plus pauvres du monde beaucoup plus que les plus riches.

Pour prévenir la faim, l'instabilité, les nouvelles vagues de réfugiés climatiques , une aide internationale sera nécessaire aux pays qui manqueront d'argent pour acheter suffisamment de nourriture et aussi pour arrêter les conflits. (voir aussi Adaptation au changement climatique ).

Au début du 21 siècle, des inondations probablement liées au changement climatique ont raccourci la saison des plantations dans la région du Midwest aux États-Unis , causant des dommages au secteur agricole. En mai 2019, les inondations ont réduit le rendement prévu du maïs de 15 milliards de boisseaux à 14,2.

Floraison précoce

En raison du réchauffement climatique, les périodes de floraison sont arrivées plus tôt et les premières floraisons peuvent menacer le domaine agricole car elles menacent la survie et la reproduction des plantes. La floraison précoce augmente le risque de dommages dus au gel chez certaines espèces végétales et conduit à des « inadéquations » entre la floraison des plantes et l'interaction des pollinisateurs. « Environ 70 % des espèces végétales les plus produites au monde dépendent dans une certaine mesure de la pollinisation par les insectes, contribuant pour environ 153 milliards d'euros à l'économie mondiale et représentant environ 9 % de la production agricole ». En plus de cela, les températures plus chaudes en hiver déclenchent la floraison de nombreuses plantes à fleurs, car les plantes ont besoin de stimulation pour fleurir, ce qui est normalement un long froid hivernal. Et si une plante ne fleurit pas, elle ne peut pas se reproduire. "Mais si les hivers deviennent plus doux, les plantes risquent de ne pas être assez froides pour se rendre compte de la différence lorsque les températures printanières plus chaudes commencent", a noté Syndonia Bret-Harte, écologiste des plantes à l' Université d'Alaska, Fairbanks .

Effet sur la période de croissance

La durée des cycles de croissance des cultures est avant tout liée à la température. Une augmentation de la température accélérera le développement. Dans le cas d'une culture annuelle, la durée entre le semis et la récolte se raccourcira (par exemple, la durée pour récolter le maïs pourrait se raccourcir entre une et quatre semaines). Le raccourcissement d'un tel cycle pourrait avoir un effet négatif sur la productivité car la sénescence surviendrait plus tôt.

Effet du dioxyde de carbone élevé sur les cultures

Le dioxyde de carbone atmosphérique élevé affecte les plantes de diverses manières. Un CO 2 élevé augmente les rendements et la croissance des cultures grâce à une augmentation du taux de photosynthèse, et il diminue également la perte d'eau en raison de la fermeture des stomates. Il limite la vaporisation de l'eau atteignant la tige de la plante. L' oxygène du "Métabolisme de l'acide crassulacéen" est présent tout au long de la couche foliaire de chaque plante qui absorbe du CO 2 et libère de l'O 2 . La réponse de croissance est le plus grand en C 3 plantes , C 4 plantes , sont également améliorées , mais dans une moindre mesure, et les plantes CAM sont les espèces les moins améliorées. La stomie dans ces magasins « usine CAM » reste fermée toute la journée pour réduire l'exposition. l'augmentation rapide des niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère affecte l'absorption d'azote par les plantes, qui est le nutriment qui restreint la croissance des cultures dans la plupart des écosystèmes terrestres. La concentration actuelle de 400 ppm les plantes sont relativement affamées pour la nutrition. Le niveau optimal de CO
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pour la croissance des plantes est environ 5 fois plus élevé. Augmentation de la masse de CO
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augmente la photosynthèse , ce CO
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retarde potentiellement la croissance de la plante. Il limite la réduction que les cultures perdent par transpiration .

L'augmentation des températures mondiales entraînera une augmentation des taux d'évaporation et des niveaux d'évaporation annuels. Une évaporation accrue entraînera une augmentation des tempêtes dans certaines régions, tout en menant à un assèchement accéléré d'autres régions. Ces zones touchées par la tempête connaîtront probablement des niveaux de précipitations accrus et des risques d'inondation accrus, tandis que les zones situées à l'extérieur de la trajectoire de la tempête connaîtront moins de précipitations et un risque accru de sécheresse. Le stress hydrique affecte le développement et la qualité des plantes de diverses manières. Tout d'abord, la sécheresse peut entraîner une mauvaise germination et une altération du développement des semis des plantes. Dans le même temps, la croissance des plantes repose sur la division cellulaire, l'agrandissement et la différenciation cellulaires. Le stress de la sécheresse altère la mitose et l'allongement des cellules via une perte de pression de turgescence, ce qui entraîne une mauvaise croissance. Le développement des feuilles dépend également de la pression de turgescence, de la concentration des nutriments et des assimilats de carbone qui sont tous réduits par les conditions de sécheresse, ainsi le stress hydrique entraîne une diminution de la taille et du nombre des feuilles. Il a été démontré que la hauteur de la plante, la biomasse, la taille des feuilles et la circonférence de la tige diminuent chez le maïs dans des conditions de limitation de l'eau. Le rendement des cultures est également affecté négativement par le stress hydrique, la réduction du rendement des cultures résulte d'une diminution du taux de photosynthèse, de changements dans le développement des feuilles et d'une affectation modifiée des ressources, tous dus au stress hydrique. Les plantes cultivées exposées au stress hydrique souffrent de la réduction du potentiel hydrique des feuilles et le taux de transpiration, mais l' efficacité de l' utilisation de l' eau a été montré pour augmenter dans certaines plantes cultivées comme le blé tout en diminuant dans d' autres tels que les pommes de terre. Les plantes ont besoin d'eau pour absorber les nutriments du sol et pour le transport des nutriments dans toute la plante, les conditions de sécheresse limitent ces fonctions, ce qui entraîne un retard de croissance. Le stress de la sécheresse provoque également une diminution de l'activité photosynthétique chez les plantes en raison de la réduction des tissus photosynthétiques, de la fermeture des stomates et des performances réduites de la machinerie photosynthétique. Cette réduction de l'activité photosynthétique contribue à la réduction de la croissance et des rendements des plantes. Un autre facteur influençant la croissance et les rendements réduits des plantes comprend l'allocation des ressources ; après un stress hydrique, les plantes alloueront plus de ressources aux racines pour favoriser l'absorption d'eau, augmenter la croissance des racines et réduire la croissance des autres parties de la plante tout en diminuant les rendements.

Effet sur la qualité

Selon le TRE du GIEC, « L'importance des impacts du changement climatique sur la qualité du grain et du fourrage émerge de nouvelles recherches. Le changement climatique peut modifier les ratios d'adéquation pour des macronutriments spécifiques, des glucides et des protéines. déterminant de la qualité de la cuisson - est augmentée en cas d'augmentation du CO 2 " (Conroy et al., 1994). Grain de riz cuit à partir de plantes cultivées à haute teneur en CO
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les environnements seraient plus fermes que ceux des usines d'aujourd'hui. Cependant, les concentrations de fer et de zinc, qui sont importantes pour la nutrition humaine, seraient plus faibles (Seneweera et Conroy, 1997). De plus, la teneur en protéines du grain diminue sous l'effet combiné d'augmentations de température et de CO 2 (Ziska et al., 1997). Des études utilisant FACE ont montré que des augmentations de CO 2 entraînent une diminution des concentrations de micronutriments dans les plantes cultivées et non cultivées avec des conséquences négatives pour la nutrition humaine, notamment une diminution des vitamines B dans le riz. Cela peut avoir des répercussions sur d'autres parties des écosystèmes, car les herbivores devront manger plus de nourriture pour obtenir la même quantité de protéines.

Des études ont montré que des niveaux plus élevés de CO 2 entraînent une réduction de l'absorption d'azote par les plantes (et un plus petit nombre montrant la même chose pour les oligo-éléments tels que le zinc) entraînant des cultures à plus faible valeur nutritionnelle. Cela aurait principalement un impact sur les populations des pays les plus pauvres, moins capables de compenser en mangeant plus de nourriture, des régimes plus variés, ou éventuellement en prenant des suppléments.

Il a également été démontré qu'une teneur réduite en azote dans les plantes de pâturage réduit la productivité animale chez les moutons, qui dépendent des microbes dans leur intestin pour digérer les plantes, qui à leur tour dépendent de l'apport en azote. En raison du manque d'eau disponible pour les cultures dans les pays plus chauds, elles luttent pour survivre car elles souffrent de déshydratation, compte tenu de la demande croissante d'eau en dehors de l'agriculture ainsi que d'autres demandes agricoles.

Conditions météorologiques extrêmes

Températures en hausse

À mesure que les changements de température et les conditions météorologiques deviennent plus extrêmes, les zones qui étaient historiquement bonnes pour les terres agricoles ne seront plus aussi amicales. La prévision actuelle porte sur une augmentation de la température et une diminution des précipitations pour les principales régions arides et semi-arides ( Moyen-Orient , Afrique , Australie , sud-ouest des États-Unis et Europe du Sud ). En outre, les rendements des cultures dans les régions tropicales seront négativement affectés par l'augmentation modérée prévue de la température (1-2 °C) attendue au cours de la première moitié du siècle. Au cours de la seconde moitié du siècle, un nouveau réchauffement devrait diminuer les rendements des cultures dans toutes les régions, y compris le Canada et le nord des États-Unis . De nombreuses cultures de base sont extrêmement sensibles à la chaleur et lorsque les températures dépassent 36 °C, les semis de soja sont tués et le pollen de maïs perd de sa vitalité. Les scientifiques prévoient qu'une augmentation annuelle de 1 °C réduira à son tour les rendements du blé, du riz et du maïs de 10 %.

Cependant, il existe également des aspects positifs possibles du changement climatique. L'augmentation prévue de la température au cours de la première moitié du siècle (1-3 °C) devrait profiter aux rendements des cultures et des pâturages dans les régions tempérées . Cela entraînera des températures hivernales plus élevées et plus de jours sans gel dans ces régions; résultant en une saison de croissance plus longue , des ressources thermiques accrues et une maturation accélérée. Si le scénario climatique se traduit par un temps doux et humide, certaines zones et cultures en souffriront, mais beaucoup pourraient en bénéficier.

Sécheresse et inondations

Les conditions météorologiques extrêmes continuent de diminuer les rendements des cultures sous la forme de sécheresses et d' inondations . Bien que ces événements météorologiques deviennent de plus en plus fréquents, il existe toujours des incertitudes et donc un manque de préparation quant au moment et au lieu où ils auront lieu. Dans les cas extrêmes, les inondations détruisent les récoltes, perturbent les activités agricoles, mettent les travailleurs au chômage et suppriment l'approvisionnement alimentaire. À l'opposé du spectre, les sécheresses peuvent également anéantir les cultures. On estime que 35 à 50 % des cultures mondiales sont menacées de sécheresse. L'Australie connaît depuis plusieurs années des sécheresses graves et récurrentes, ce qui désespère sérieusement ses agriculteurs. Les taux de dépression et de violence domestique augmentent dans le pays et, en 2007, plus d'une centaine d'agriculteurs s'étaient suicidés alors que leurs récoltes assoiffées s'envolaient. La sécheresse est encore plus désastreuse dans le monde en développement , exacerbant la pauvreté préexistante et favorisant la famine et la malnutrition .

Les sécheresses peuvent pousser les agriculteurs à dépendre davantage de l' irrigation ; cela a des inconvénients tant pour les agriculteurs individuels que pour les consommateurs. L'équipement est coûteux à installer et certains agriculteurs peuvent ne pas avoir la capacité financière de l'acheter. L'eau elle-même doit provenir de quelque part et si la région a connu une sécheresse pendant un certain temps, les rivières peuvent être à sec et l'eau doit être transportée de plus loin. Avec 70 % de « l'eau bleue » actuellement utilisés pour l'agriculture mondiale, tout besoin au-delà pourrait potentialiser une crise de l'eau . En Afrique sub-saharienne , l'eau est utilisée pour inonder les rizières pour contrôler la population de mauvaises herbes ; avec la projection de moins de précipitations pour cette zone, cette méthode historique de désherbage ne sera plus possible.

Avec plus de coûts pour l'agriculteur, certains ne trouveront plus financièrement possible de cultiver. L'agriculture emploie la majorité de la population dans la plupart des pays à faible revenu et l'augmentation des coûts peut entraîner des licenciements ou des réductions de salaire. D'autres agriculteurs réagiront en augmentant leurs prix alimentaires ; un coût qui est directement répercuté sur le consommateur et qui a un impact sur l'abordabilité des aliments. Certaines exploitations n'exportent pas leurs marchandises et leur fonction est de nourrir directement une famille ou une communauté ; sans cette nourriture, les gens n'auront pas assez à manger. Cela se traduit par une baisse de la production, une augmentation des prix des denrées alimentaires et une famine potentielle dans certaines parties du monde.

Effet de la grêle

Dans le nord des États-Unis , moins de jours de grêle se produiront dans l'ensemble en raison du changement climatique, mais les tempêtes avec une plus grosse grêle pourraient devenir plus fréquentes (y compris la grêle de plus de 1,6 pouce). La grêle de plus de 1,6 pouce peut assez facilement briser les serres (en verre).

Stress thermique du bétail

Le stress thermique sur le bétail a un effet dévastateur non seulement sur sa croissance et sa reproduction, mais aussi sur sa consommation alimentaire et sa production de produits laitiers et de viande. Les bovins ont besoin d'une plage de températures de 5 à 15 degrés Celsius, mais jusqu'à 25 °C, pour vivre confortablement, et une fois que le changement climatique augmente la température, la probabilité que ces changements se produisent augmente. Une fois les températures élevées atteintes, le bétail a du mal à maintenir son métabolisme, ce qui entraîne une diminution de la consommation de nourriture, une baisse du taux d'activité et une perte de poids. Cela entraîne une baisse de la productivité du bétail et peut être préjudiciable aux agriculteurs et aux consommateurs. L'emplacement et les espèces du bétail varient et donc les effets de la chaleur varient entre eux. Ceci est noté chez le bétail à une altitude plus élevée et dans les tropiques , dont l'effet du changement climatique est généralement accru. Le bétail à une altitude plus élevée est très vulnérable aux fortes chaleurs et n'est pas bien adapté à ces changements.

Surfaces agricoles

Le changement climatique peut augmenter la quantité de terres arables dans les régions de haute latitude en réduisant la quantité de terres gelées. Une étude de 2005 rapporte que la température en Sibérie a augmenté de trois degrés Celsius en moyenne depuis 1960 (beaucoup plus que le reste du monde). Cependant, les rapports sur l'impact du réchauffement climatique sur l'agriculture russe indiquent des effets probables contradictoires : alors qu'ils s'attendent à une extension vers le nord des terres cultivables, ils mettent également en garde contre d'éventuelles pertes de productivité et un risque accru de sécheresse.

Le niveau de la mer devrait monter jusqu'à un mètre de plus d'ici 2100, bien que cette projection soit contestée. Une élévation du niveau de la mer entraînerait une perte de terres agricoles , en particulier dans des régions comme l'Asie du Sud-Est . L'érosion , la submersion des rivages , la salinité de la nappe phréatique due à l'élévation du niveau de la mer, pourraient principalement affecter l'agriculture à travers l' inondation des terres basses .

Les zones de basse altitude telles que le Bangladesh, l'Inde et le Vietnam connaîtront une perte importante de récolte de riz si le niveau de la mer s'élève comme prévu d'ici la fin du siècle. Le Vietnam, par exemple, dépend fortement de sa pointe sud, où se trouve le delta du Mékong, pour la plantation de riz. Toute élévation du niveau de la mer de pas plus d'un mètre noiera plusieurs km 2 de rizières, rendant le Vietnam incapable de produire son principal aliment de base et son exportation de riz.

Érosion et fertilité

On s'attend à ce que les températures atmosphériques plus chaudes observées au cours des dernières décennies conduisent à un cycle hydrologique plus vigoureux, y compris des événements de précipitations plus extrêmes. L'érosion et la dégradation des sols sont plus susceptibles de se produire. La fertilité des sols serait également affectée par le réchauffement climatique. Une érosion accrue des paysages agricoles due à des facteurs anthropiques peut se produire avec des pertes allant jusqu'à 22 % du carbone du sol en 50 ans. Cependant, étant donné que le rapport du carbone organique du sol à l'azote est médié par la biologie du sol de telle sorte qu'il maintient une fourchette étroite, un doublement du carbone organique du sol est susceptible d'impliquer un doublement du stockage de l' azote dans les sols sous forme d'azote organique, fournissant ainsi une plus grande niveaux de nutriments disponibles pour les plantes, favorisant un potentiel de rendement plus élevé. La demande d'engrais azoté importé pourrait diminuer et offrir l'opportunité de modifier des stratégies de fertilisation coûteuses .

En raison des extrêmes climatiques qui en résulteraient, l'augmentation des précipitations entraînerait probablement des risques d'érosion plus importants, tout en assurant une meilleure hydratation des sols, selon l'intensité des pluies. L'évolution possible de la matière organique dans le sol est une question très contestée : alors que l'augmentation de la température induirait un taux plus élevé de production de minéraux , diminuant la teneur en matière organique du sol , la concentration atmosphérique en CO 2 aurait tendance à l'augmenter. .

Retrait et disparition des glaciers

Le recul continu des glaciers aura un certain nombre d'impacts quantitatifs différents. Dans les régions qui dépendent fortement du ruissellement des glaciers qui fondent pendant les mois d'été les plus chauds, la poursuite du recul actuel finira par épuiser la glace glaciaire et réduire ou éliminer considérablement le ruissellement. Une réduction du ruissellement affectera la capacité d' irriguer les cultures et réduira les débits estivaux nécessaires pour maintenir les barrages et les réservoirs remplis.

Environ 2,4 milliards de personnes vivent dans le bassin versant des rivières himalayennes. L'Inde , la Chine , le Pakistan , l' Afghanistan , le Bangladesh , le Népal et le Myanmar pourraient connaître des inondations suivies de graves sécheresses au cours des prochaines décennies. Rien qu'en Inde , le Gange fournit de l'eau potable et agricole à plus de 500 millions de personnes. La côte ouest de l'Amérique du Nord, qui tire une grande partie de son eau des glaciers des chaînes de montagnes telles que les montagnes Rocheuses et la Sierra Nevada , serait également touchée.

Financier

Certaines recherches suggèrent qu'au départ, le changement climatique aidera les pays en développement, car certaines régions subiront des effets plus négatifs du changement climatique, ce qui entraînera une augmentation de la demande de nourriture, entraînant une augmentation des prix et des salaires. Cependant, bon nombre des scénarios climatiques projetés suggèrent un énorme fardeau financier. Par exemple, la vague de chaleur qui a traversé l'Europe en 2003 a coûté 13 milliards d'euros de pertes agricoles non assurées. De plus, pendant les conditions météorologiques d' El Niño , le risque que le revenu des agriculteurs australiens tombe en dessous de la moyenne a augmenté de 75 %, ce qui a un impact considérable sur le PIB du pays . L'industrie agricole en Inde représente 52 % de leurs emplois et les Prairies canadiennes fournissent 51 % de l'agriculture canadienne; tout changement dans la production de cultures vivrières de ces régions pourrait avoir des effets profonds sur l' économie . Cela pourrait affecter négativement l'abordabilité des aliments et la santé subséquente de la population.

Ozone et UV-B

Certains scientifiques pensent que l'agriculture pourrait être affectée par toute diminution de l'ozone stratosphérique , ce qui pourrait augmenter le rayonnement ultraviolet B biologiquement dangereux . Un excès de rayonnement ultraviolet B peut affecter directement la physiologie des plantes et provoquer des quantités massives de mutations , et indirectement par le biais d'un changement de comportement des pollinisateurs , bien que de tels changements ne soient pas simples à quantifier. Cependant, il n'a pas encore été établi si une augmentation des gaz à effet de serre réduirait les niveaux d'ozone stratosphérique.

De plus, un effet possible de la hausse des températures est des niveaux significativement plus élevés d' ozone troposphérique , ce qui réduirait considérablement les rendements.

Effets ENSO sur l'agriculture

ENSO ( El Niño Southern Oscillation ) affectera plus intensément les modèles de mousson à l'avenir à mesure que le changement climatique réchauffera l'eau de l'océan. Les cultures situées sur la ceinture équatoriale ou sous la circulation tropicale de Walker, comme le riz, seront affectées par des modèles de mousson variables et des conditions météorologiques plus imprévisibles. La plantation et la récolte programmées en fonction des conditions météorologiques deviendront moins efficaces.

Des régions telles que l'Indonésie, où la principale culture est le riz, seront plus vulnérables à l'intensité accrue des effets ENSO à l'avenir du changement climatique. Le professeur de l'Université de Washington, David Battisti , a étudié les effets des futurs modèles ENSO sur l' agriculture rizicole indonésienne en utilisant le rapport annuel 2007 du [GIEC] et 20 modèles logistiques différents cartographiant les facteurs climatiques tels que la pression du vent, le niveau de la mer et l'humidité. , et a constaté que la récolte de riz connaîtra une baisse de rendement. Bali et Java, qui détiennent 55% des rendements de riz en Indonésie, connaîtront probablement 9 à 10% de modèles de mousson retardés, ce qui prolonge la saison de la faim. Les semis normaux des cultures de riz commencent en octobre et la récolte en janvier. Cependant, comme le changement climatique affecte ENSO et retarde par conséquent la plantation, la récolte sera tardive et dans des conditions plus sèches, ce qui entraînera des rendements potentiels moindres.

Projections des impacts

Dans le cadre du quatrième rapport d'évaluation du GIEC , Schneider et al. (2007) ont projeté les effets potentiels futurs du changement climatique sur l'agriculture. Avec une confiance faible à moyenne, ils ont conclu que pour une augmentation de la température moyenne mondiale d'environ 1 à 3 °C (d'ici 2100, par rapport au niveau moyen de 1990-2000), il y aurait des baisses de productivité pour certaines céréales dans les basses latitudes, et des augmentations de productivité dans hautes latitudes. Dans le quatrième rapport d'évaluation du GIEC, « faible confiance » signifie qu'une conclusion particulière a environ 2 sur 10 chances d'être correcte, sur la base d'un jugement d'expert. La "confiance moyenne" a environ 5 chances sur 10 d'être correcte. Au cours de la même période, avec un niveau de confiance moyen, le potentiel de production mondial devrait :

  • augmenter jusqu'à environ 3 °C,
  • très probablement au-dessus de 3 °C environ.

La plupart des études sur l'agriculture mondiale évaluées par Schneider et al. (2007) n'avaient pas intégré un certain nombre de facteurs critiques, y compris les changements dans les événements extrêmes ou la propagation des ravageurs et des maladies. Les études n'avaient pas non plus pris en compte le développement de pratiques ou de technologies spécifiques pour faciliter l' adaptation au changement climatique .

Le National Research Council des États-Unis (US NRC, 2011) a évalué la littérature sur les effets du changement climatique sur les rendements des cultures. US NRC (2011) a souligné les incertitudes dans leurs projections de changements dans les rendements des cultures. Une méta-analyse en 2014 a révélé un consensus selon lequel le rendement devrait diminuer dans la seconde moitié du siècle, et avec un effet plus important dans les régions tropicales que tempérées.

Écrivant dans la revue Nature Climate Change , Matthew Smith et Samuel Myers (2018) ont estimé que les cultures vivrières pourraient voir une réduction de la teneur en protéines , fer et zinc dans les cultures vivrières courantes de 3 à 17%. C'est le résultat prévu des aliments cultivés sous les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique attendus de 2050. En utilisant les données de l' Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture ainsi que d'autres sources publiques, les auteurs ont analysé 225 aliments de base différents, tels que le blé , le riz , le maïs. , légumes , racines et fruits . L'effet des niveaux projetés pour ce siècle de dioxyde de carbone atmosphérique sur la qualité nutritionnelle des plantes ne se limite pas seulement aux catégories de cultures et aux nutriments mentionnés ci-dessus. Une méta-analyse de 2014 a montré que les cultures et les plantes sauvages exposées à des niveaux élevés de dioxyde de carbone à diverses latitudes ont une densité plus faible de plusieurs minéraux tels que le magnésium, le fer, le zinc et le potassium.

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Changements projetés dans les rendements des cultures à différentes latitudes avec le réchauffement climatique. Ce graphique est basé sur plusieurs études.
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Changements projetés dans les rendements des cultures sélectionnées avec le réchauffement climatique. Ce graphique est basé sur plusieurs études.

Leurs estimations centrales des changements dans les rendements des cultures sont présentées ci-dessus. Les changements réels des rendements peuvent être supérieurs ou inférieurs à ces estimations centrales. Le NRC des États-Unis (2011) a également fourni une estimation de la plage « probable » des changements dans les rendements. « Probable » signifie une probabilité supérieure à 67 % d'être correct, sur la base d'un jugement d'expert. Les plages probables sont résumées dans les descriptions d'images des deux graphiques.

La sécurité alimentaire

Le quatrième rapport d'évaluation du GIEC décrit également l'impact du changement climatique sur la sécurité alimentaire . Les projections suggèrent qu'il pourrait y avoir une forte diminution de la faim dans le monde d'ici 2080, par rapport au niveau (alors actuel) de 2006. Les réductions de la faim ont été motivées par le développement social et économique prévu . Pour référence, l' Organisation pour l' alimentation et l'agriculture a estimé qu'en 2006, le nombre de personnes sous-alimentées dans le monde était de 820 millions. Trois scénarios sans changement climatique ( SRES A1, B1, B2) prévoyaient 100 à 130 millions de sous-alimentés d'ici 2080, tandis qu'un autre scénario sans changement climatique (SRES A2) prévoyait 770 millions de sous-alimentés. Sur la base d'une évaluation d'experts de toutes les preuves, ces projections auraient environ 5 chances sur 10 d'être correctes.

Le même ensemble de scénarios de gaz à effet de serre et socio-économiques a également été utilisé dans les projections qui incluaient les effets du changement climatique. Y compris le changement climatique, trois scénarios (SRES A1, B1, B2) prévoyaient 100 à 380 millions de sous-alimentés d'ici 2080, tandis qu'un autre scénario avec changement climatique (SRES A2) prévoyait 740 à 1 300 millions de sous-alimentés. On pensait que ces projections avaient entre 2 sur 10 et 5 sur 10 chances d'être correctes.

Les projections suggèrent également des changements régionaux dans la répartition mondiale de la faim. D'ici 2080, l'Afrique subsaharienne pourrait dépasser l' Asie en tant que région du monde la plus exposée à l'insécurité alimentaire. Cela est principalement dû aux changements sociaux et économiques prévus, plutôt qu'au changement climatique.

En Amérique du Sud , un phénomène connu sous le nom de cycle El Niño-oscillation australe , entre les inondations et la sécheresse sur la côte du Pacifique a fait jusqu'à 35% de différence dans les rendements mondiaux de blé et de céréales.

En examinant les quatre composantes clés de la sécurité alimentaire , nous pouvons voir l'impact du changement climatique. « L'accès à la nourriture est en grande partie une question de revenu au niveau du ménage et de l'individu, ainsi que des capacités et des droits » (Wheeler et al., 2013). L'accès a été affecté par les milliers de récoltes détruites, la façon dont les communautés font face aux chocs climatiques et s'adaptent au changement climatique. Les prix des denrées alimentaires augmenteront en raison de la pénurie de production alimentaire due à des conditions défavorables à la production agricole. L'utilisation est affectée par les inondations et la sécheresse où les ressources en eau sont contaminées, et les températures changeantes créent des stades et des phases vicieux de maladie. La disponibilité est affectée par la contamination des cultures, car il n'y aura donc aucun processus alimentaire pour les produits de ces cultures. La stabilité est affectée par les fourchettes de prix et les prix futurs, car certaines sources de nourriture se raréfient en raison du changement climatique, de sorte que les prix augmenteront.

Études individuelles

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Projections de Cline (2008)

Cline (2008) a examiné comment le changement climatique pourrait affecter la productivité agricole dans les années 2080. Son étude suppose qu'aucun effort n'est fait pour réduire les émissions anthropiques de gaz à effet de serre, entraînant un réchauffement global de 3,3 °C au-dessus du niveau préindustriel. Il a conclu que la productivité agricole mondiale pourrait être affectée négativement par le changement climatique, avec les pires effets dans les pays en développement (voir graphique ci-contre).

Lobell et al. (2008a) ont évalué comment le changement climatique pourrait affecter 12 régions en situation d'insécurité alimentaire en 2030. Le but de leur analyse était d'évaluer où les mesures d'adaptation au changement climatique devraient être prioritaires. Ils ont découvert que sans mesures d'adaptation suffisantes, l'Asie du Sud et l' Afrique du Sud subiraient probablement des impacts négatifs sur plusieurs cultures qui sont importantes pour de grandes populations humaines en situation d'insécurité alimentaire.

Battisti et Naylor (2009) ont examiné comment l'augmentation des températures saisonnières pourrait affecter la productivité agricole. Les projections du GIEC suggèrent qu'avec le changement climatique, les températures saisonnières élevées se généraliseront, la probabilité de températures extrêmes augmentant tout au long de la seconde moitié du 21e siècle. Battisti et Naylor (2009) ont conclu que de tels changements pourraient avoir des effets très graves sur l'agriculture, en particulier sous les tropiques. Ils suggèrent que des investissements majeurs à court terme dans des mesures d'adaptation pourraient réduire ces risques.

« Le changement climatique ne fait qu'accroître l'urgence de réformer les politiques commerciales pour garantir que les besoins mondiaux en matière de sécurité alimentaire soient satisfaits », a déclaré C. Bellmann, directeur des programmes de l'ICTSD. Une étude ICTSD-IPC réalisée en 2009 par Jodie Keane suggère que le changement climatique pourrait entraîner une baisse de la production agricole en Afrique subsaharienne de 12 % d'ici 2080 - bien que dans certains pays africains, ce chiffre pourrait atteindre 60 %, les exportations agricoles diminuant de jusqu'à un cinquième dans d'autres. L'adaptation au changement climatique pourrait coûter au secteur agricole 14 milliards de dollars par an dans le monde, selon l'étude.

Modèles de développement des cultures

Les modèles de comportement climatique sont souvent peu concluants. Afin d'approfondir l'étude des effets du réchauffement climatique sur l'agriculture, d'autres types de modèles, tels que les modèles de développement des cultures , les prévisions de rendement , les quantités d' eau ou d'engrais consommées , peuvent être utilisés. De tels modèles condensent les connaissances accumulées sur le climat, le sol et les effets observés des résultats de diverses pratiques agricoles . Ils pourraient ainsi permettre de tester des stratégies d'adaptation aux modifications de l'environnement.

Étant donné que ces modèles simplifient nécessairement les conditions naturelles (souvent basés sur l'hypothèse que les mauvaises herbes, les maladies et les insectes nuisibles sont contrôlés), il n'est pas clair si les résultats qu'ils donnent auront une réalité sur le terrain . Cependant, certains résultats sont en partie validés avec un nombre croissant de résultats expérimentaux.

D'autres modèles, tels que les modèles de développement des insectes et des maladies basés sur des projections climatiques sont également utilisés (par exemple, simulation de la reproduction des pucerons ou du développement de la septoriose (maladie fongique des céréales)).

Des scénarios sont utilisés pour estimer les effets des changements climatiques sur le développement et le rendement des cultures. Chaque scénario est défini comme un ensemble de variables météorologiques , basées sur des projections généralement acceptées. Par exemple, de nombreux modèles exécutent des simulations basées sur des projections de dioxyde de carbone doublées , les températures augmentent de 1 °C à 5 °C et, avec les niveaux de précipitations, une augmentation ou une diminution de 20 %. D'autres paramètres peuvent inclure l' humidité , le vent et l'activité solaire . Des scénarios de modèles de cultures testent l'adaptation au niveau de l'exploitation, comme le décalage de la date de semis, les espèces adaptées au climat ( besoin de vernalisation , résistance à la chaleur et au froid), l' adaptation à l' irrigation et aux engrais, la résistance aux maladies. Les modèles les plus développés concernent le blé, le maïs, le riz et le soja .

Réduction de la pauvreté

Des chercheurs de l' Overseas Development Institute (ODI) ont étudié les impacts potentiels que le changement climatique pourrait avoir sur l'agriculture, et comment cela affecterait les tentatives de réduction de la pauvreté dans le monde en développement . Ils ont fait valoir que les effets d'un changement climatique modéré sont susceptibles d'être mitigés pour les pays en développement. Cependant, la vulnérabilité des pauvres dans les pays en développement aux impacts à court terme du changement climatique, notamment la fréquence et la gravité accrues des événements météorologiques défavorables, est susceptible d'avoir un impact négatif. Cela, disent-ils, devrait être pris en compte lors de la définition de la politique agricole .

Impacts régionaux

Afrique

Productions végétales africaines. Données brutes des Nations Unies.

L'agriculture est un secteur particulièrement important en Afrique, contribuant aux moyens de subsistance et aux économies à travers le continent. En moyenne, l'agriculture en Afrique subsaharienne contribue à 15 % du PIB total. La géographie de l'Afrique la rend particulièrement vulnérable au changement climatique, et 70 % de la population dépendent de l' agriculture pluviale pour leur subsistance. Les petites exploitations agricoles représentent 80 % des terres cultivées en Afrique subsaharienne. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) (2007 :13) a prévu que la variabilité et le changement climatiques compromettraient gravement la productivité agricole et l'accès à la nourriture. Cette projection s'est vu attribuer un « niveau de confiance élevé ». Les systèmes de culture, l'élevage et la pêche seront plus exposés aux ravageurs et aux maladies en raison des futurs changements climatiques. Le programme de recherche sur le changement climatique, l'agriculture et la sécurité alimentaire (CCAFS) a identifié que les ravageurs des cultures représentent déjà environ 1/6ème des pertes de productivité agricole. De même, le changement climatique accélérera la prévalence des ravageurs et des maladies et augmentera l'occurrence d'événements à fort impact. Les impacts du changement climatique sur la production agricole en Afrique auront de graves implications pour la sécurité alimentaire et les moyens de subsistance. Entre 2014 et 2018, l'Afrique a connu les niveaux d'insécurité alimentaire les plus élevés au monde.

Selon une étude sur les petites exploitations agricoles d' Afrique de l' Est , les impacts du changement climatique sur l'agriculture y sont déjà observés, entraînant des changements dans les pratiques agricoles telles que les cultures intercalaires , les systèmes de gestion des cultures, des sols, des terres, de l'eau et de l'élevage, et l'introduction de nouvelles technologies. et des variétés de semences par certains agriculteurs. D'autres suggestions telles que l'élimination de la chaîne d'approvisionnement et du gaspillage alimentaire des ménages , l'encouragement à des régimes alimentaires diversifiés et riches en légumes et l'offre d'un accès mondial aux aliments ( programmes d' aide alimentaire ) ont été suggérées comme moyens d'adaptation. De nombreux chercheurs s'accordent à dire que l'innovation agricole est essentielle pour résoudre les problèmes potentiels du changement climatique. Cela comprend une meilleure gestion des sols, une technologie d'économie d'eau, l'adaptation des cultures aux environnements, l'introduction de différentes variétés de cultures, la rotation des cultures, l' utilisation appropriée de la fertilisation et le soutien aux stratégies d'adaptation communautaires. Au niveau gouvernemental et mondial, la recherche et les investissements dans la productivité et les infrastructures agricoles doivent être effectués pour obtenir une meilleure image des problèmes impliqués et des meilleures méthodes pour les résoudre. Les politiques et programmes gouvernementaux doivent fournir des subventions gouvernementales respectueuses de l'environnement , des campagnes d'éducation et des incitations économiques ainsi que des fonds, des assurances et des filets de sécurité pour les populations vulnérables. En outre, fournir des systèmes d'alerte précoce et des prévisions météorologiques précises aux zones pauvres ou éloignées permettra une meilleure préparation ; en utilisant et en partageant la technologie disponible, le problème mondial du changement climatique peut être traité et atténué par la communauté mondiale.

Afrique de l'Est

En Afrique de l'Est, le changement climatique devrait intensifier la fréquence et l'intensité des sécheresses et des inondations, ce qui peut avoir un impact négatif sur le secteur agricole. Le changement climatique aura des effets variables sur la production agricole en Afrique de l'Est. Les recherches de l'Institut international de recherche sur les politiques alimentaires (IFPRI) suggèrent une augmentation des rendements de maïs pour la plupart des pays d'Afrique de l'Est, mais des pertes de rendement dans certaines parties de l'Éthiopie, de la République démocratique du Congo (RDC), de la Tanzanie et du nord de l'Ouganda. Les projections du changement climatique devraient également réduire le potentiel des terres cultivées à produire des récoltes de grande quantité et qualité.

En Tanzanie, il n'y a actuellement aucun signal clair dans les projections climatiques futures pour les précipitations. Cependant, il y a une probabilité plus élevée de futurs événements pluvieux intenses.

Le changement climatique au Kenya devrait avoir des impacts importants sur le secteur agricole, qui est principalement alimenté par les pluies et donc très vulnérable aux changements de température et de précipitations, et aux événements météorologiques extrêmes. Les impacts sont susceptibles d'être particulièrement prononcés dans les terres arides et semi-arides (ASAL) où la production animale est la principale activité économique et de subsistance. Dans les TASA, plus de 70 % de la mortalité du bétail est due à la sécheresse. Au cours des 10 prochaines années, 52 % de la population bovine ASAL risquent de disparaître en raison d'un stress thermique extrême.

Afrique du sud

Le changement climatique exacerbera la vulnérabilité du secteur agricole dans la plupart des pays d'Afrique australe qui sont déjà limités par des infrastructures médiocres et un retard dans les apports technologiques et l'innovation. Le maïs représente près de la moitié des terres cultivées en Afrique australe, et dans le cadre du changement climatique futur, les rendements pourraient diminuer de 30 % Les augmentations de température encouragent également une large propagation des mauvaises herbes et des ravageurs En décembre 2019, 45 millions de personnes en Afrique australe ont eu besoin d'aide en raison de mauvaises récoltes. La sécheresse réduit de 50 % le débit d'eau à Victoria. Les sécheresses sont devenues plus fréquentes dans la région.

Afrique de l'Ouest

Le changement climatique affectera considérablement l'agriculture en Afrique de l'Ouest en augmentant la variabilité de la production, de l'accès et de la disponibilité alimentaires. La région a déjà connu une diminution des précipitations le long des côtes du Nigeria, de la Sierra Leone, de la Guinée et du Libéria. Cela a entraîné une baisse du rendement des cultures, poussant les agriculteurs à rechercher de nouvelles zones de culture. Les cultures de base telles que le maïs, le riz et le sorgho seront affectées par les faibles précipitations avec une augmentation possible de l'insécurité alimentaire.

Afrique centrale
Une intensité des précipitations plus élevée, des périodes de sécheresse prolongées et des températures élevées devraient avoir un impact négatif sur la production de manioc, de maïs et de haricots en Afrique centrale. Les inondations et l'érosion devraient endommager l'infrastructure de transport déjà limitée dans la région, entraînant des pertes après récolte. L'exportation de cultures économiques comme le café et le cacao est en augmentation dans la région, mais ces cultures sont très vulnérables au changement climatique. Les conflits et l'instabilité politique ont eu un impact sur la contribution de l'agriculture au PIB régional et cet impact sera exacerbé par les risques climatiques.

Asie

En Asie de l' Est et du Sud-Est , le GIEC (2007 :13) a prévu que les rendements des cultures pourraient augmenter jusqu'à 20 % d'ici le milieu du 21e siècle. En Asie centrale et du Sud, les projections suggèrent que les rendements pourraient diminuer jusqu'à 30 %, au cours de la même période. Ces projections ont reçu un « niveau de confiance moyen ». Dans l'ensemble, le risque de faim devrait rester très élevé dans plusieurs pays en développement.

Une analyse plus détaillée des rendements du riz par l' Institut international de recherche sur le riz prévoit une réduction de 20 % des rendements dans la région par degré Celsius d'augmentation de la température. Le riz devient stérile s'il est exposé à des températures supérieures à 35 degrés pendant plus d'une heure pendant la floraison et ne produit par conséquent aucun grain.

Un réchauffement climatique de 1,5 °C réduira la masse de glace des hautes montagnes asiatiques d'environ 29 à 43 %, avec un impact sur la disponibilité de l'eau et, par conséquent, sur les familles et les communautés qui dépendent des eaux de fonte des glaciers et des neiges pour leur subsistance. Dans le bassin versant de l'Indus, ces ressources en eau de montagne contribuent jusqu'à 60% de l'irrigation en dehors de la saison des moussons, et 11% supplémentaires de la production agricole totale. Dans le bassin du Gange, la dépendance à la fonte des glaciers et des neiges est plus faible mais reste critique pour l'irrigation de certaines cultures pendant la saison sèche.

Une étude réalisée en 2013 par l' Institut international de recherche sur les cultures des régions tropicales semi-arides ( ICRISAT ) visait à trouver des approches et des techniques fondées sur la science et favorables aux pauvres qui permettraient aux systèmes agricoles d'Asie de faire face au changement climatique, tout en profitant aux agriculteurs pauvres et vulnérables. Les recommandations de l'étude allaient de l'amélioration de l'utilisation des informations climatiques dans la planification locale et le renforcement des services d'agro-conseil basés sur la météo, à la stimulation de la diversification des revenus des ménages ruraux et à l'incitation des agriculteurs à adopter des mesures de conservation des ressources naturelles pour améliorer la couverture forestière, reconstituer les eaux souterraines et utiliser des énergies renouvelables . Une étude de 2014 a révélé que le réchauffement avait augmenté les rendements de maïs dans la région du Heilongjiang en Chine avait augmenté de 7 à 17 % par décennie en raison de la hausse des températures.

Un large éventail de pertes de rendement dues aux impacts du changement climatique sur les cultures de blé, de riz et de maïs en Afrique du Sud est observé. Des études sur l'effet du réchauffement sur le rendement des cultures en Inde ont signalé une baisse de rendement de 5 %, 6 à 8 % et 10 à 30 % pour le blé, le riz et le maïs, respectivement . Une étude récente a montré que de telles températures nuisibles aux cultures ont entraîné une augmentation du taux de suicides parmi les petits agriculteurs en Inde (Carleton 2017). Néanmoins, le manque d'assurance-récolte et l'incapacité de rembourser les prêts pourraient être quelques-unes des raisons plausibles des suicides chez les agriculteurs.

En raison du changement climatique, la production animale sera diminuée au Bangladesh par les maladies, la rareté du fourrage, le stress thermique et les stratégies d'élevage.

Ces questions liées à l'agriculture sont importantes à considérer car les pays d'Asie dépendent de ce secteur pour les exportations vers d'autres pays. Cela contribue à son tour à davantage de dégradation des terres pour répondre à cette demande mondiale qui à son tour provoque des effets environnementaux en cascade. Facteur environnemental# Facteurs socio-économiques

Australie et Nouvelle-Zélande

Sans adaptation supplémentaire au changement climatique, les impacts prévus seraient probablement substantiels : d'ici 2030, la production agricole et forestière devrait diminuer dans une grande partie du sud et de l'est de l'Australie, et dans certaines parties de l'est de la Nouvelle-Zélande. En Nouvelle-Zélande, les premiers bénéfices ont été projetés à proximité des grands fleuves et dans les régions de l'ouest et du sud.

L'Europe 

Avec un niveau de confiance élevé, le GIEC (2007 :14) a prévu qu'en Europe du Sud , le changement climatique réduirait la productivité des cultures. En Europe centrale et orientale , la productivité forestière devrait décliner. En Europe du Nord , l'effet initial du changement climatique devait augmenter les rendements des cultures. Le rapport 2019 de l'Agence européenne pour l'environnement « Adaptation au changement climatique dans le secteur agricole en Europe » l'a encore confirmé. Selon ce rapport de 2019, les projections indiquent que les rendements des cultures non irriguées comme le blé, le maïs et la betterave sucrière diminueraient jusqu'à 50 % dans le sud de l'Europe d'ici 2050 (dans un scénario d'émission haut de gamme). Cela pourrait entraîner une baisse substantielle du revenu agricole à cette date. La valeur des terres agricoles devrait également diminuer de plus de 80 % dans certaines parties du sud de l'Europe d'ici 2100, ce qui pourrait entraîner l'abandon des terres. La structure des échanges serait également affectée, affectant à son tour les revenus agricoles. En outre, l'augmentation de la demande alimentaire mondiale pourrait exercer une pression sur les prix des denrées alimentaires dans les décennies à venir.

En 2020, l' Union européenne du mécanisme de conseil scientifique a publié un examen détaillé des politiques de l'UE relatives au système alimentaire, en particulier la politique agricole commune et la politique commune de la pêche , par rapport à leur durabilité.

l'Amérique latine

Les principaux produits agricoles des régions d' Amérique latine comprennent le bétail et les céréales, comme le maïs , le blé , le soja et le riz . L'augmentation des températures et la modification des cycles hydrologiques devraient se traduire par des saisons de croissance plus courtes, une production globale de biomasse réduite et des rendements en grains plus faibles. Le Brésil , le Mexique et l' Argentine contribuent à eux seuls 70-90% de la production agricole totale en Amérique latine. Dans ces régions sèches et dans d'autres, la production de maïs devrait diminuer. Une étude résumant un certain nombre d'études d'impact du changement climatique sur l'agriculture en Amérique latine a indiqué que le blé devrait diminuer au Brésil, en Argentine et en Uruguay . Le bétail, qui est le principal produit agricole de certaines parties de l'Argentine, de l'Uruguay, du sud du Brésil, du Venezuela et de la Colombie, devrait être réduit. La variabilité du degré de diminution de la production entre les différentes régions d'Amérique latine est probable. Par exemple, une étude de 2003 qui a estimé la production future de maïs en Amérique latine a prédit que d'ici 2055, le maïs dans l'est du Brésil connaîtra des changements modérés tandis que le Venezuela devrait connaître des baisses drastiques.

L'augmentation de la variabilité des précipitations a été l'une des conséquences les plus dévastatrices du changement climatique en Amérique centrale et au Mexique. De 2009 à 2019, la région a connu des années de fortes précipitations entre des années de précipitations inférieures à la moyenne. Les pluies printanières de mai et juin ont été particulièrement irrégulières, posant des problèmes aux agriculteurs qui plantent leurs cultures de maïs au début des pluies printanières. La plupart des agriculteurs de subsistance de la région n'ont pas d'irrigation et dépendent donc des pluies pour faire pousser leurs cultures. Au Mexique, seulement 21 % des exploitations sont irriguées, les 79 % restants étant tributaires des précipitations.

Les stratégies d'adaptation potentielles suggérées pour atténuer les impacts du réchauffement climatique sur l'agriculture en Amérique latine comprennent l'utilisation de technologies de sélection végétale et l'installation d'infrastructures d'irrigation.

Justice climatique et agriculteurs de subsistance

Plusieurs études qui ont étudié les impacts du changement climatique sur l'agriculture en Amérique latine suggèrent que dans les pays les plus pauvres d' Amérique latine , l'agriculture constitue le secteur économique le plus important et la principale forme de subsistance pour les petits agriculteurs. Le maïs est la seule céréale encore produite comme culture de subsistance dans les petites exploitations agricoles des pays d'Amérique latine. Les chercheurs soutiennent que la diminution prévue de cette céréale et d'autres cultures menacera le bien-être et le développement économique des communautés de subsistance en Amérique latine. La sécurité alimentaire est particulièrement préoccupante pour les zones rurales qui ont des marchés alimentaires faibles ou inexistants sur lesquels compter en cas de pénurie alimentaire. En août 2019, le Honduras a déclaré l'état d'urgence lorsqu'une sécheresse a fait perdre au sud du pays 72 % de son maïs et 75 % de ses haricots. Les problèmes de sécurité alimentaire devraient s'aggraver dans toute l'Amérique centrale en raison du changement climatique. On prévoit que d'ici 2070, les rendements du maïs en Amérique centrale pourraient chuter de 10 %, les haricots de 29 % et le riz de 14 %. La consommation des cultures d'Amérique centrale étant dominée par le maïs (70 %), les haricots (25 %) et le riz (6 %), la baisse attendue des rendements des cultures de base pourrait avoir des conséquences dévastatrices.

Selon les chercheurs qui ont examiné les implications du changement climatique sur la justice environnementale, les impacts attendus du changement climatique sur les agriculteurs de subsistance en Amérique latine et dans d'autres régions en développement sont injustes pour deux raisons. Premièrement, les agriculteurs de subsistance dans les pays en développement, y compris ceux d'Amérique latine, sont disproportionnellement vulnérables au changement climatique Deuxièmement, ces nations étaient les moins responsables du problème du climat anthropique induit. Les États-Unis et le Canada produisent 15 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, tandis que l'Amérique centrale en produit moins de 1 %.

Selon les chercheurs John F. Morton et T. Roberts, la vulnérabilité disproportionnée aux catastrophes climatiques est socialement déterminée. Par exemple, les tendances socioéconomiques et politiques affectant les petits exploitants et les agriculteurs de subsistance limitent leur capacité à s'adapter au changement. Selon W. Baethgen qui a étudié la vulnérabilité de l'agriculture latino-américaine au changement climatique, une histoire de politiques et de dynamiques économiques a eu un impact négatif sur les agriculteurs ruraux. Au cours des années 50 et des années 80, une inflation élevée et des taux de change réels appréciés ont réduit la valeur des exportations agricoles. En conséquence, les agriculteurs d'Amérique latine ont reçu des prix inférieurs pour leurs produits par rapport aux prix du marché mondial. Suite à ces résultats, les politiques latino-américaines et les programmes agricoles nationaux visaient à stimuler l'intensification agricole. Ces programmes agricoles nationaux ont davantage profité aux grands agriculteurs commerciaux. Dans les années 80 et 90, la faiblesse des cours mondiaux des céréales et du bétail a entraîné une baisse de la croissance agricole et une augmentation de la pauvreté rurale.

La vulnérabilité perçue au changement climatique diffère même au sein des communautés. Dans une étude sur les agriculteurs de subsistance à Calakmul, au Mexique, les auteurs ont découvert que les pobladores (membres de la communauté sans droits fonciers mais qui peuvent travailler sur des terres communales) se sentaient plus sensibles au changement climatique que les ejidatarios (ceux qui détiennent des terres dans le système foncier communal). Les pobladores cultivent généralement sur les terres de la plus mauvaise qualité qui n'ont peut-être pas accès aux cours d'eau à utiliser en cas de sécheresse ou aux hautes terres à utiliser lors d'une inondation. En outre, les pobladores ont un accès réduit aux fonds publics pour l'aide à l'atténuation du changement climatique puisqu'ils doivent demander l' approbation des dirigeants ejidaux avant de demander des fonds publics. Presque tous les pobladors interrogés ont déclaré avoir souffert de la faim entre 2013 et 2016, tandis que seulement 25% des ejidatarios ont déclaré avoir ressenti la faim au cours de cette période.

Dans le livre Fairness in Adaptation to Climate Change, les auteurs décrivent l'injustice mondiale du changement climatique entre les nations riches du nord, qui sont les plus responsables du réchauffement climatique et les pays pauvres du sud et les populations minoritaires au sein de ces pays qui sont les plus vulnérables aux impacts du changement climatique.

La planification adaptative est confrontée à la difficulté de prévoir les impacts du changement climatique à l'échelle locale. Un expert qui a examiné les opportunités d'adaptation au changement climatique pour les communautés rurales soutient qu'un élément crucial de l'adaptation devrait inclure les efforts du gouvernement pour atténuer les effets des pénuries alimentaires et des famines. Ce chercheur affirme également que la planification d'une adaptation équitable et d'une durabilité agricole nécessitera l'engagement des agriculteurs dans les processus de prise de décision.

Amérique du Nord

Un certain nombre d'études ont été produites pour évaluer les impacts du changement climatique sur l'agriculture en Amérique du Nord . Le quatrième rapport d'évaluation du GIEC sur les impacts agricoles dans la région cite 26 études différentes. Avec un niveau de confiance élevé, le GIEC (2007 : 14-15) a prévu qu'au cours des premières décennies de ce siècle, un changement climatique modéré augmenterait les rendements globaux de l'agriculture pluviale de 5 à 20 %, mais avec une variabilité importante entre les régions. Des défis majeurs ont été prévus pour les cultures qui se situent près de l'extrémité chaude de leur aire de répartition appropriée ou qui dépendent de ressources en eau fortement utilisées.

Les sécheresses deviennent plus fréquentes et plus intenses dans l' ouest aride et semi - aride de l'Amérique du Nord à mesure que les températures augmentent, ce qui fait avancer le moment et l'ampleur des crues de fonte des neiges printanières et réduit le débit des rivières en été. Les effets directs du changement climatique comprennent un stress thermique et hydrique accru, une phénologie des cultures altérée et des interactions symbiotiques perturbées. Ces effets peuvent être exacerbés par les changements climatiques dans le débit des rivières, et les effets combinés sont susceptibles de réduire l'abondance d'arbres indigènes en faveur d' herbacées non indigènes et de concurrents tolérants à la sécheresse, de réduire la qualité de l'habitat pour de nombreux animaux indigènes et de ralentir la litière. décomposition et cycle des nutriments . Les effets du changement climatique sur la demande humaine en eau et l'irrigation peuvent intensifier ces effets.

Le programme américain de recherche sur le changement global (2009) a évalué la littérature sur les impacts du changement climatique sur l'agriculture aux États-Unis, concluant que de nombreuses cultures bénéficieront de l'augmentation du CO atmosphérique.
2
les concentrations et les faibles niveaux de réchauffement, mais que des niveaux plus élevés de réchauffement affecteront négativement la croissance et les rendements ; que les événements météorologiques extrêmes réduiront probablement les rendements des cultures ; que les mauvaises herbes , les maladies et les insectes nuisibles bénéficieront du réchauffement et nécessiteront un
contrôle supplémentaire des ravageurs et des mauvaises herbes ; et que l'augmentation du CO
2
les concentrations réduiront la capacité des terres à fournir une alimentation adéquate pour le bétail, tandis que l'augmentation de la chaleur, des maladies et des conditions météorologiques extrêmes réduira probablement la productivité du bétail.

Régions polaires

Pour la région polaire ( Arctique et Antarctique ), les avantages d'un climat moins rigoureux dépendent des conditions locales : l'un de ces avantages a été jugé comme étant l'augmentation des opportunités agricoles et forestières.

Le changement climatique a affecté l'agriculture en Islande : la hausse des températures avait rendu possible les semis d' orge à grande échelle , ce qui était intenable il y a vingt ans. Une partie du réchauffement était due à un effet local (peut-être temporaire) via les courants océaniques des Caraïbes, qui avaient également affecté les stocks de poissons.

Petites îles

Dans une évaluation de la littérature, Mimura et al. (2007:689) ont conclu que sur les petites îles, l' agriculture de subsistance et commerciale serait très probablement affectée par le changement climatique. Cette projection a reçu une "confiance élevée".

Atténuation et adaptation

Vidéo externe
icône vidéo Agriculture, croissance démographique et défi du changement climatique : groupe émérite de Santa Cruz

Dans les pays développés

L'agriculture n'est souvent pas incluse dans les plans gouvernementaux de réduction des émissions. Par exemple, le secteur agricole est exempté du système d'échange de quotas d'émission de l' UE qui couvre environ 40 % des émissions de gaz à effet de serre de l'UE.

Plusieurs mesures d'atténuation à utiliser dans les pays développés ont été proposées :

  • sélection de variétés de cultures plus résistantes et diversification des espèces de cultures
  • utilisant des espèces agroforestières améliorées
  • captage et rétention des précipitations, et utilisation de pratiques d'irrigation améliorées
  • Augmentation du couvert forestier et agroforesterie
  • utilisation de techniques émergentes de récupération d'eau (telles que le creusement de tranchées , ...)

Dans les pays développés

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat ( GIEC ) a signalé que l'agriculture est responsable de plus d'un quart du total des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Étant donné que la part de l'agriculture dans le produit intérieur brut (PIB) mondial est d'environ 4 %, ces chiffres suggèrent que les activités agricoles produisent des niveaux élevés de gaz à effet de serre . Innovantes pratiques et technologies agricoles peuvent jouer un rôle dans le climat d' atténuation et de changement d' adaptation . Ce potentiel d'adaptation et d'atténuation n'est nulle part plus prononcé que dans les pays en développement où la productivité agricole reste faible ; la pauvreté, la vulnérabilité et l'insécurité alimentaire restent élevées ; et les effets directs du changement climatique devraient être particulièrement sévères. Créer les technologies agricoles nécessaires et les exploiter pour permettre aux pays en développement d'adapter leurs systèmes agricoles au changement climatique nécessitera également des innovations dans les politiques et les institutions. Dans ce contexte, les institutions et les politiques sont importantes à plusieurs échelles.

Travis Lybbert et Daniel Sumner suggèrent six principes politiques :

  1. Les meilleures réponses politiques et institutionnelles amélioreront les flux d'informations, les incitations et la flexibilité.
  2. Les politiques et les institutions qui favorisent le développement économique et réduisent la pauvreté amélioreront souvent l'adaptation agricole et peuvent également ouvrir la voie à une atténuation plus efficace du changement climatique grâce à l'agriculture.
  3. Le statu quo parmi les pauvres du monde n'est pas adéquat.
  4. Les options technologiques existantes doivent être rendues plus disponibles et accessibles sans négliger les capacités et les investissements complémentaires.
  5. L'adaptation et l'atténuation dans l' agriculture nécessiteront des réponses locales, mais des réponses politiques efficaces doivent également refléter les impacts mondiaux et les interconnexions.
  6. Le commerce jouera un rôle essentiel à la fois dans l'atténuation et l'adaptation, mais sera lui-même fortement influencé par le changement climatique.

Les projets financés par l'État ou les ONG peuvent aider les agriculteurs à être plus résilients au changement climatique, comme les infrastructures d'irrigation fournissant une source d'eau fiable lorsque les pluies deviennent plus irrégulières. Les systèmes de captage d'eau qui collectent l'eau pendant la saison des pluies pour être utilisée pendant la saison sèche ou les périodes de sécheresse, peuvent également être utilisés pour atténuer les effets du changement climatique. Certains programmes, comme l'Asociación de Cooperación para el Desarrollo Rural de Occidente (CDRO), un programme guatémaltèque financé par le gouvernement des États-Unis jusqu'en 2017, se concentrent sur l'agroforesterie et les systèmes de surveillance météorologique pour aider les agriculteurs à s'adapter. L'organisation a fourni aux résidents des ressources pour planter de nouvelles cultures plus adaptables à côté de leur maïs typique afin de protéger le maïs des températures variables, du gel, etc. Le CDRO a également mis en place un système de surveillance météorologique pour aider à prévoir les événements météorologiques extrêmes et enverrait des SMS aux résidents des messages pour les avertir des périodes de gel, de chaleur extrême, d'humidité ou de sécheresse. Des projets axés sur l'irrigation, le captage d'eau, l'agroforesterie et la surveillance météorologique peuvent aider les résidents d'Amérique centrale à s'adapter au changement climatique.

Le projet d'intercomparaison et d'amélioration des modèles agricoles (AgMIP) a été développé en 2010 pour évaluer les modèles agricoles et comparer leur capacité à prédire les impacts climatiques. En Afrique subsaharienne et en Asie du Sud, en Amérique du Sud et en Asie de l'Est, les équipes de recherche régionales AgMIP (RRT) mènent des évaluations intégrées pour améliorer la compréhension des impacts agricoles du changement climatique (y compris les impacts biophysiques et économiques ) à l'échelle nationale et régionale. D'autres initiatives AgMIP comprennent la modélisation maillée mondiale, le développement d'outils de technologie de données et d'information (TI), la simulation des ravageurs et des maladies des cultures, des études de sensibilité des cultures au climat sur site, ainsi que l'agrégation et la mise à l'échelle.

L'un des projets les plus importants pour atténuer le changement climatique avec l'agriculture et adapter l'agriculture au changement climatique en même temps, a été lancé en 2019 par la "Global EverGreening Alliance". L'initiative a été annoncée lors du Sommet des Nations Unies sur l'action pour le climat de 2019 . L'une des principales méthodes est l' agroforesterie . Une autre méthode importante est l' agriculture de conservation . L'un des objectifs est de séquestrer le carbone de l'atmosphère. D'ici 2050, les terres restaurées devraient séquestrer 20 milliards de carbone par an. La coalition veut, entre autres, récupérer avec des arbres un territoire de 5,75 millions de kilomètres carrés, atteindre un équilibre arbre-herbe de santé sur un territoire de 6,5 millions de kilomètres carrés et augmenter la capture de carbone sur un territoire de 5 millions de kilomètres carrés.

La première phase est le projet "Grand African Savannah Green Up". Déjà des millions de familles ont mis en œuvre ces méthodes, et le territoire moyen couvert d'arbres dans les fermes du Sahel est passé à 16%.

Agriculture intelligente face au climat

L'agriculture intelligente face au climat (AIC) est une approche intégrée de la gestion des paysages pour aider à adapter les méthodes agricoles , l' élevage et les cultures aux changements climatiques induits par l'homme et, si possible, les contrer en réduisant les émissions de gaz à effet de serre , tout en tenant compte de compte de la population mondiale croissante pour assurer la sécurité alimentaire . Ainsi, l'accent n'est pas simplement mis sur l'agriculture durable , mais aussi sur l'augmentation de la productivité agricole . « CSA ... est conforme à la vision de la FAO pour une alimentation et une agriculture durables et soutient l'objectif de la FAO de rendre l'agriculture, la foresterie et la pêche plus productives et plus durables ».

La CSA repose sur trois piliers principaux : l'augmentation de la productivité et des revenus agricoles ; l'adaptation et le renforcement de la résilience au changement climatique ; et réduire et/ou éliminer les émissions de gaz à effet de serre. CSA répertorie différentes actions pour contrer les défis futurs pour les cultures et les plantes. En ce qui concerne la hausse des températures et le stress thermique , par exemple, la CSA recommande la production de variétés de cultures tolérantes à la chaleur, le paillage, la gestion de l'eau, des ombrières, des arbres de bordure et un logement et un espacement appropriés pour le bétail. Il est nécessaire d'intégrer l'AIC dans les politiques gouvernementales fondamentales, les dépenses et les cadres de planification. Pour que les politiques d'AIC soient efficaces, elles doivent pouvoir contribuer à une croissance économique plus large, aux objectifs de développement durable et à la réduction de la pauvreté. Ils doivent également être intégrés aux stratégies de gestion des risques de catastrophe, aux actions et aux programmes de filet de sécurité sociale.

Voir également

Les références

Liens externes