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La demande en eau agricole face au changement climatique

André Chanzy

INRA – EMMAH(AVIGNON)

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Quelle réaction des plantes aux changements du Climat?

PluiesRayonnement (nuages)

Augmentation de laconcentration en CO2

Augmentation de latempérature de l’air

?

?

Le climat change

?

Impacts sur la végétation

* Raccourcissement du cycle* Allongement de la période végétative* Augmentation de la Demande climatique

Augmentation de la photosynthèse et de la surface foliaireFermeture des stomates

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Augmentation du CO2 : Conséquences sur la végétation

Lammertsma et al, PNAS, 2011

• Adaptation à long terme des feuilles

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Constat , une augmentation de la demande climatique en eau?

Pluie

avr

il-se

pte

mbre

(m

m)

Eva

pot

ransp

irat

ion p

oten

tiel

le (

mm

)

AVIGNON (données AgroClim)

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Constat , un impact sur la phénologie?

DATE DE DEBUT VENDANGES A CHATEAUNEUF DU PAPE depuis 1945

1-sept

6-sept

11-sept

16-sept

21-sept

26-sept

1-oct

6-oct

11-oct

Données de B. Ganichot Institut Rhodanien Orange

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Démarche

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Processus

Développement

Gestion des interventions

techniques

Croissance foliaire

Interception rayonnement

Croissance biomasse

Elaboration rendement

Croissance racinaire

Transferts eau / azote

Système

Sol

Microclimat

Plante

Variables environne-mentales

(NO3 lessivé, eau du sol, …

Variables agricoles

(rendement,…)

SortiesEntrées

Climat

Caractéristiques permanentes et initiales du système

Itinérairetechnique

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• Deficit Climatique P-ET0

• Confort Hydrique des plantesETM-ETR; ETR/ETM

• Restitution d’eau au milieuPercol (drainage simulé par modèle de culture)

Critères pour évaluer les besoins en eau

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Le climat du 21 eme Siecle(A1B, Arpège,): P-ET0

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Evolution du confort hydrique des plantes pour le blé et le tournesol

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Marge de manoeuvre avec le choix variétal

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Evolution de l’irrigation moyenne par période d’une monoculture de maïs pour le sol à RU confortable (226 mm) en fonction de la pluviométrie

annuelle

+ 40 mm d’irrigation en moyenne dans le FP + incertain en FL + 40 mm d’irrigation en moyenne dans le FP + incertain en FL

Pluie

Evolution des besoins d’irrigation

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Restitution d’eau vers les nappes

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• Quelles ressources hydriques disponibles dans le futur (évolution du climat, évolution des besoins dans les différents secteurs d’activité)

• Quelles seront les besoins futurs en matière de production végétale (relocalisation de certaines cultures, évolution du rapport Biomasse/alimentaire, sécurité alimentaire, bas niveau d’intrant)

Echelle des territoires (aquifère, bassin versant, entité administrative)

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Problématique : cas des prairies irriguées de la plaine de la CRAU

• Quels besoins en eau futurs

• Evolution de la recharge de la nappe

• Devenir de la Production ?

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Horizon 2030 : urbanisation et bilan hydrique des prairies

2030

2009

ETR

Drain.

Réduction de 30% de la quantité d’eau apportée sur la zone

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Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire

2001-2010

2025-2035 maintien des besoins

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Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire

2001-2010

2025-2035 maintien des besoins

2025-2035 – 30%

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Contribution des prairies irriguées au bilan hydrique du territoire

2001-2010

2025-2035 maintien des besoins

2025-2035 – 30%

2025-2035 -30% et prise en compte de la perte de surface

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• Au niveau du peuplement– On va vers une diminution du confort hydrique des plantes mais la

phénologie atténue une partie de l’augmentation du déficit hydrique– La restitution d’eau vers les nappes diminue de manière significative – Les deux facteurs (recharge et confort hydrique) peuvent se conjuguer

et engendrer des tensions sur l’usage de l’eau

– Plusieurs levier pour s’adapter : choix variétal, le choix des systèmes de production, irrigation

• Au niveau des territoires démarche intégrée– Les impacts biophysiques (voir peuplement)– La prise en compte des différents usages de l’eau– Scénariser les besoins futurs en matière de production végétale.

Vigie-Med, R2D2, Agadapt ..

Conclusions