CHANGEMENT CLIMATIQUE GLOBAL ET PRODUCTION DE TOMATE SOUS SERRE : COMPARAISON DES PERIODES ( ) & ( ) POUR LA RÉGION D AVIGNON

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1 CHANGEMENT CLIMATIQUE GLOBAL ET PRODUCTION DE TOMATE SOUS SERRE : COMPARAISON DES PERIODES ( ) & (27-21) POUR LA RÉGION D AVIGNON T. BOULARD, H. FATNASSI, M. TCHAMITCHIAN Financement par la mission ' Changement climatique et effet de serre 23 & 24 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T

2 Introduction Quelle sont les répercussion de l effet de serres sur les serres? Contributions de chaque composante du changement climatique global : Effet thermique Effet CO2 Contributions des phénomènes associés Bemisia et insect proof Les scénarios de réaction?

3 Le modèle de simulation 1) Entrées du modèle : Paramètres mini & maxi du climat extérieur d Avignon mesurés ( ) et prédits (27-21). Reconstitution du climat extérieur au pas horaire à partir des mini-maxi Choix de consignes climatiques de température et humidité / jour & nuit Choix d une modalité de protection insect proof contre Bemisia tabacci Activation de modèles couplés dérivés de TOMMY Modèle de contrôle du chauffage et de l aération de la serre Modèle de climat sous serre Modèle de croissance et développement de la tomate de serre (TOMGRO) Sorties du modèle Température et humidité de l air de la serre au pas de temps horaire Consommation d énergie de chauffage au pas de temps horaire Indice de stress au pas de temps horaire Production de feuille et de fruits de la tomate au pas de temps journalier Consignes climatiqu es Climat extérieur journalier Ta, HR, Vent, Rg ( ) & (27-21) Générateur horaire de données climatiques Climat extérieur au pas du temps horaire: Ta, HR,Vent,Rg Modèle de contrôle de serre Climat sous serre, pas de temps horaire Modèle de climat de serre Modèle de croissance, développement, production / tomate Croissance, développement, production de tomate, pas de temps journalier

4 Les sorties du modèle (journalières) 25 Poids sec de fruits mûrs 35 3 Photosynthèse brute GP_Futur_7ppm GP_Futur_38ppm GP_Actuel_38ppm 2 25 DMMF [gms/m²] 15 1 GP [gch2o/j] DMMF_Futur_7ppm DMMF_Futur_38ppm DMMF_Actuel_38ppm oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept 25-nov 1-oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept 4 3,5 3 LAI_Futur_7ppm LAI_Futur_38ppm 4 LAI_Actuel_38ppm 3,5 3 Respiration de maintenance RMAINT_Futur_7ppm RMAINT_Futur_38ppm RMAINT_Actuel_38ppm LAI, - 2,5 2 1,5 1 Evolution de l indice foliaire LAI RMAINT (gch2o/j) 2,5 2 1,5 1,5,5 1-oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept 1-oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept ( Actuel 38ppm; Futur38ppm; Futur 7ppm

5 Les sorties du modèle (journalières),7,6,5 TABNF_Futur_7ppm TABNF_Futur_38ppm TABNF_Actuel_38ppm Évolution de nombre de fruits avortés par jour Poids_Moy_Fruit_Futur_7ppm Poids_Moyen_Fruit_Futur_38ppm Poids_Moy_Fruit_Actuel_38ppm TABNF (n/j),4,3,2,1 1-oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept Poids_Moy_Fruit (gms) Évolution du poids moyen de fruits mûrs 2 1-oct 3-nov 29-janv 3-mars 29-mai 28-juil 26-sept ( Actuel 38ppm; Futur38ppm; Futur 7ppm

6 Résultats: effet Thermique 1) Climat sous serre : Hausse moyenne de température sous serre moindre qu à l extérieur (1 C contre 2 C). Pas d augmentation de température en période hivernale et printanière mais augmentation de 2,5 C pour les mois de Mai, Juin, Juillet et Août. 2) Consommation d énergie de chauffage : Limitation de 3% de la consommation d énergie de chauffage des serres liée à l augmentation hivernale de température. 3) Production : LAI (m 2 /m -2 ) Poids Moyen sec des fruits (g) Poids sec des fruits murs DMMF (gms/m²) Nombre total de fruits murs Pourcentage de la période de culture avec stress (%) Période ,8 2,8 9,9 9,6 255,8 1993, ,4 9,6 Période ,5 2,5 9,1 8,8 1912,8 1855,9 21,7 29,6 15,5 16,5 Delta physique,3,3,8,8 143, 138-2,7-1,6 +5,9 +7,1 Delta (%) -9,59-9,8-8,2-7,6-7 -6,9 +1,3 +,8 +61,8 +74,4

7 Résultats: effet Thermique + CO2 Climat sous serre : idem Consommation d énergie de chauffage : idem (limitation de 3% de la consommation d énergie). Production : Quantitativement, pour un même scénario climatique en entrée du modèle (climat extérieur futur) mais en fixant la teneur en CO2 à sa valeur future (7 PPM au lieu de 38PPM), on obtient une augmentation du poids sec final cumulé avec un rendement de 2396,67 g/m² contre 1876,42 g/m² soit une augmentation de 27% par rapport au scénario futur sans augmentation de CO2 et de 2% par rapport au présent. Qualitativement : augmentation de 7% de la durée de stress de la plante (de 9% à 16% du temps) => conséquences très importantes mais non modélisées

8 Résultats des scénarios testés Effet filet : Pour la période actuelle et future, l utilisation des filets provoque une baisse du poids des fruits. Effet variété résistantes aux hautes températures : Le poids sec cumulé produit augmente de 6% si on déplace les bornes de la fonction de température PGRED de 35 à 4 C, le gain supplémentaire est minime au delà. Effet de l augmentation de la surface ouverte : Sensible sur l accumulation de matière sèche en plein été et sur la diminution de la durée du stress. Conséquences économiques Effet filet : L utilisation des filets anti-insectes sur les ouvrants d aération, entraîne une diminution respective de 2,7 /m² et,9 /m² pour le présent et le futur => utilisation des filets facilitée dans le futur. Effet date de plantation : L avancement d un mois de la date de plantation (au début septembre) fait gagner 1,36 /m² dans le présent et une perte,3 /m² dans le futur. Effet de l ajout d ouvrants latéraux: Gain de 2,7 /m² dans le présent et de 3,2 /m² dans le futur.

9 CONCLUSIONS Diminution des consommations de chauffage de 3%. Augmentation de T => perte d environ 6 à 7% de la MS. Augmentation de T + CO2 => gain d environ 2% de la MS. Augmentation de T+CO2 => augm. de 7% de la durée / stress. Manque de modèles d effet du stress sur la qualité. A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T