La réalité du changement climatique et ses impacts sur les rendements agricoles des céréales au Sahel. B. Somé

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1 La réalité du changement climatique et ses impacts sur les rendements agricoles des céréales au Sahel B. Somé

2 SOMMAIRE Présentation du Centre régional AGRHYMET Tendances climatiques actuelles Changements climatiques au Sahel Effets des changements climatiques sur les rendements de céréales Conclusions/recommandations

3

4 LE CILSS Pays membres Burkina, Cap-Vert, Gambie, Guinée- Bissau, Mali, Mauritanie, Niger, Sénégal, Tchad Objectif principal «S investir dans la recherche de la sécurité alimentaire, la maîtrise de l eau et la lutte contre la désertification au Sahel»

5 Introduction AGRHYMET est une stratégie d adaptation des pays sahéliens aux Changements du Climat Création Créé en 1974 suite aux sécheresses catastrophiques des années 1970, le Centre Régional AGRHYMET est une Institution spécialisée du CILSS (Comité Inter-états de Lutte contre la Sécheresse au Sahel) Mandat «Contribuer à la sécurité alimentaire durable, à la gestion rationnelle des ressources naturelles et de l environnement au Sahel par le renforcement des capacités des institutions nationales, la production et la dissémination d informations destinées aux décideurs (autorités nationales, partenaires ) et aux usagers (institutions, ONG, producteurs )».

6 Introduction Fonctions du Centre Régional AGRHYMET Collecte, traitement et gestion de données... Recherche de méthodes appliquées Diffusion d informations sur les politiques régionales : sécurité alimentaire, alerte précoce Formation et transfert d outils, de méthodes et de savoir-faire en climatologie, agrométéorologie, hydrologie, protection des végétaux, géomantique, télédétection.

7 Introduction Comment le système est organisé T ogo PARTENAIRES DIFFUSION INFORMATION AGRHYMET APPUI TECHNIQUE ET FINANCIER Régional ANALYSE DIFFUSION FORMATION PAYS DONNEES SATELLITALES CONCENTRATION SAUVEGARDE TRAITEMENT PRODUCTION INFO National Collecte des donnés Traitements Mauritanie Cap-Vert Mali Nig er Tchad Senegal Gambie G.-B is sau Burkina Gui ne e Benin Cote-d'Iv oi re S ierra-leone Liberia Gha na Nigeri a DONNEES TERRAIN Limites de pays Pays concernés par le Programme

8 Tendance actuelle du climat sahélien Tendances actuelles du climat au Sahel

9 Glissement des isohyètes Baisse de la pluviométrie saisonnière dans les pays du Sahel Isohyètes moyennes choisies des périodes et isohyètes moyennes de la période en millimètres isohyètes moyennes de la période en millimètres NOUAKCHOTT DAKAR BANJUL NIAMEY BISSAU BAMAKO OUAGA NDJAMENA

10 Indice annuel Baisse tendancielle des précipitations saisonnières (figure d après Y. L Hôte, B. Somé, J.P. Triboulet et G. Mahé, 2002)

11 Niger ( ) Années Années Mali ( ) Années Burkina Faso ( ) Moyenne des séries de Tmin centrées réduites

12 Sécheresse persistante dans l espace Avec deux tendances distinctes pour la période récente : Sahel Ouest reste très sec Sahel Est: plus humide que , mais reste sec

13 Tendance actuelle du climat sahélien Indice de pluie Nouveau mode de succession entre les bonnes et les mauvaises années de pluie Persistance d années sèches 10 N Persistance d années humides Alternance brusque entre année humide et année sèche Equateur Années La tendance actuelle du climat montre qu il est difficile de faire des prévisions de pluie deux ou trois années à l avance

14 Tendance actuelle du climat sahélien Tendance actuelle du climat: fracture entre la partie Est et Ouest du Sahel Sahel Ouest Sahel Est Tendance toujours sèche Retour à des conditions humides

15 Tendance actuelle du climat sahélien Tendance actuelle du climat: début et fin de la saison des pluies Début Fin Le début de la saison ne bouge pas beaucoup contrairement à la fin de la saison des pluies

16 Les Scénario climatiques au Sahel

17 Résumé des Projections climatiques dans la zone sahélienne /6 pour une faible augmentation pour le B2a et la partie sahel central pour A2a 5/6 pour une faible diminution pour le Sahel Ouest pour A2a 2050 Faible augmentation au Sahel central (5/6 pour A2a et 4/6 B2a) Faible baisse pour Sahel Ouest (4/6 pour A2a et B2a)

18 La hausse de la température s échelonnera entre 3 et 4 C sur l ensemble du continent. Cette hausse sera moins forte au sein des zones côtières et équatoriales (+3 C) et la plus élevée dans le Sahel Continental et dans la partie ouest du Sahara (+4 C). Figure : Tendances futures du climat en Afrique entre 1980/99 et 2080/99

19 Effets des changements climatiques sur les rendements de cultures : Riz pluvial et irrigué Mil et sorgho

20 III. Impacts des CC sur l Agriculture 5 grands facteurs climatiques influenceront la productivité agricole : changement de température changement du régime des précipitations fertilisation carbonique variabilité des conditions climatiques écoulement des eaux de surface

21 Impacts des CC sur l Agriculture Hausse température accroissement ETP réduction humidité du sol Certaines zones deviendront impropres à la culture Hausse de température supérieure à 3 C : perte de rendement sévères partout dans les régions tropicales Baisse des précipitations : réduction de la disponibilité d eau de surface et souterraine pour l irrigation; l accès aux eaux de surface pérennes pourra être particulièrement fragilisé Climat plus variable : fortes fluctuations des rendements et des disponibilités alimentaires locales

22 Matériels et Méthodes Simulation des rendements à l aide des modèles bioclimatiques DSSAT, Calibrés/ validés et pour les environnements et les variétés étudiées Matériel végétal En système pluvial : IR8 est une variété à cycle moyen (95 à 125 jours).photopériodique, semi nain, sensible à l azote et résistant à l inondation, riz de bas fonds Variété vulgarisée dans les pays CILSS Potentiel de rendements : 7 à 10 tonnes/ha, tolérance aux hautes températures, ce qui est déterminant dans son adaptabilité à l environnement tropical. En système irrigué : IR22, potentiel de rendement 5 à 6 t par hectare, longueur du cycle 120 à 130 jours après semis.

23 MATÉRIELS ET MÉTHODES : SCÉNARIOS CLIMATIQUES Tendances des projections climatiques : agrégation des résultats de sorties de 3 GCMs : HadCM3, CGCM2, et ECHAM4 Température 2020 : 1 C 2050 : 2 C 2080 : 3 C Précipitations de Mai à septembre 2020 : faibles variations 2050 : baisse modeste de l ordre de 5 à 10 % 2080 : baisse plus importante (autour de 10 à 25 %) CONSTAT Température : une unanimité existe entre GCMs au plan de leur accroissement Pluie : en revanche, des divergences entre GCMs sur le plan de la variation quantitative, et la répartition temporelle à l horizon 2020, 2050, 2080

24 Matériels et Méthodes Simulation des rendements à l aide des modèles bioclimatiques DSSAT, Calibrés/ validés et pour les environnements et les variétés étudiées Matériel végétal En système pluvial : IR8 est une variété à cycle moyen (95 à 125 jours).photopériodique, semi nain, sensible à l azote et résistant à l inondation, riz de bas fonds Variété vulgarisée dans les pays CILSS Potentiel de rendements : 7 à 10 tonnes/ha, tolérance aux hautes températures, ce qui est déterminant dans son adaptabilité à l environnement tropical. En système irrigué : IR22, potentiel de rendement 5 à 6 t par hectare, longueur du cycle 120 à 130 jours après semis.

25 Jours RESULTATS Tableau : Incidence de la hausse des température sur les durées des cycles phénologiques du riz pluvial (IR8) Burkina Faso Mali Sénégal Floraison (Jours) Maturité (Jours) Les phases floraison et maturité physiologique sont avancées de 2 à 3 jours sur les périmètres à l horizon Aux horizons 2050 et 2080 les dates de floraison et maturité sont en avance de 8 à 14 jours par rapport à la période actuelle.

26 % de variations des rendements en grains RESULTATS Effet des changements climatiques sur les rendements agricoles du riz pluvial 15 Burkina Faso Mali Sénégal xCO2_2020 1,5xCO2_2050 Scénario climatique 2xCO2_2080 Figure : Taux de variations des rendements en grains du riz pluvial simulé par le modèle DSSATv4.0 pour différents scénarios climatiques générés selon les modèles HadCM3, CGCM2, ECHAM4, scénario d émission B2a

27 RESULTATS Effet des changements climatiques sur les rendements du riz irrigué dans quelques périmètres des pays du CILSS Scénarios climatiques (Sénégal, utilisés Mali, Burkina Faso, Niger) Horizon Température C Taux de CO2 (ppmv) 1 1,5 2 Facteur eau : non limitante, riz en condition d irrigation optimale (déclenchement automatique de l irrigation à chaque fois que cela est nécessaire

28 Résultats et Discussions Scénarios Tendances pluviométriques Ouahigouya S3 S3_2050 S3_2080 Augmentation des précipitations en Août et Septembre Mai Juin Juillet Août Septembre Niamey S3_2020 S3_2050 S3_2080 Mai Juin Juillet Août Septembre Fréquences et quantités moyennes plus élevées par événement pluvieux

29 Taux de variation du rendement grain (%) Taux de variation du rendement grain (%) Résultats et Discussions (suite) Rendements Scénario S0 : pas de changement pluviométrique Ouahigouya Baisse des Zatib MTDO MotaMaradi S0_2020 S0_2050 S0_2080 Niamey Zatib MTDO MotaMaradi S0_2020 S0_2050 S0_2080 rendements De plus en plus importante avec les horizons Plus importante avec la variété de mil ZATIB qu avec MTDO

30 Taux de variation du rendement grain (%) Taux de variation du rendement grain (%) Rendements Scénario S1 : tendance pluviométrique Ouahigouya Zatib MTDO MotaMaradi S1_2020 S1_2050 S1_2080 Niamey Zatib MTDO MotaMaradi Baisse des rendements De plus en plus importante avec les horizons de 2020 à 2080 Plus importante avec la variété de mil ZATIB qu avec MTDO et Mota Maradi de sorgho Effet augmentation des températures -100 S1_2020 S1_2050 S1_2080

31 Taux de variation du rendement grain (%) Taux de variation du rendement grain (%) Résultats et Discussions (suite) Rendements Scénario S2 : Augmentation différenciée précipitations Ouahigouya Zatib MTDO MotaMaradi Baisse des rendements pour les variétés ZATIB de mil et Mota Maradi de sorgho Effet de l augmentation des températures S2_2020 S2_2050 S2_2080 Niamey Zatib MTDO MotaMaradi S2_2020 S2_2050 S2_2080 Augmentation des rendements pour la variété de mil MTDO Effet de l augmentation des précipitations en Août et Septembre

32 Taux de variation du rendement grain (%) Taux de variation du rendement (%) Résultats et Discussions (suite) Rendements Scénario S3: augmentation uniforme précipitations. Ouahigouya Zatib MTDO MotaMaradi S3_2020 S3_2050 S3_2080 Niamey Zatib MTDO MotaMaradi S3_2020 S3_2050 S3_2080 Même tendance qu avec le scénario S2 Baisse des rendements pour les variétés ZATIB de mil et Mota Maradi de sorgho Augmentation des rendements pour la variété de mil MTDO Effet de l augmentation des températures Effet de l augmentation des précipitations en Août et Septembre

33 Conclusions et Perspectives Diminution de la durée du cycle des variétés à tous les horizons à cause de l augmentation des températures, Diminution des rendements grains des variétés de mil ZATIB et de sorgho Mota Maradi, même avec les scénarios d augmentation des précipitations, effets combinés des stress thermique et hydrique. Augmentation des rendements de la variété tardive de mil MTDO, augmentation des précipitations observée en Août et Septembre pour les scénarios S2 et S3 et décalage de la période de maturation vers l intérieur de la saison dû à l accélération de la croissance sous des températures plus élevées. Besoin de poursuivre les études avec un plus grand nombre de variétés et de localités Déterminer les caractéristiques variétales les plus adaptées pour les climats futurs (y compris le photopériodisme) Déterminer l impact des scénarios de CC sur les dates de démarrage et de fin de la saison Effectuer un zonage agroclimatique basé sur ces nouvelles caractéristiques (des variétés et de la saison) pour servir comme nouveaux repères pour sélectionneurs, les vulgarisateurs et les producteurs

34 Conclusion mils/sorghos (suite) Mil/sorghos seraient moins vulnérables à des températures < 2 C et à des faibles variations des précipitations (± 10 %), A partir de 3 C, baisse des rendements autour de 15 à 25 % Burkina Faso et au Niger respectivement

35 Conclusion (riz pluvial et irrigué) Le rendement du riz augmenterait globalement (sous irrigation) Une hausse du taux de CO 2, accompagnée d une augmentation de température de 1 à 2 C et d une faible diminution des pluies de - 10%, conduira à une légère augmentation des rendements du riz pluvial Une hausse du CO 2, une augmentation modérée de la température, des ressources en eau suffisantes, entraînera une augmentation des rendements en grains de 10 à 25 % dans les périmètres irrigués des pays du CILSS (effet fertilisant du CO 2 ) : l essentiel de l agriculture

36 Suggestions et perspectives Nécessité d étendre / reprendre à d autres cultures et systèmes de cultures ouest africains, Nécessité d obtenir de scénarios climatiques (issus GCM ou modèles régionaux) réalistes et consensuels sur l Afrique de l ouest, notamment en ce qui concerne l évolution future de la pluviométrie, Étendre les projets pilotes au systèmes irrigués, (cas du riz irrigué, de certains pays du CILSS ont lancé de grande offensive pour la relance de la production rizicole afin de faire face à la crise alimentaire et à la hausse des prix mondiaux des céréales)

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