NOTE DE PRÉSENTATION DU SYSTÈME DE PRÉVISION DES RÉCOLTES CÉRÉALIÈRES DU MAROC Riad BALAGHI riad.balaghi@gmail.com Institut National de la Recherche Agronomique 17 mai 2012 1. ORIGINE DU SYSTEME DE PREVISION Le système de prévision des récoltes CGMS, de son nom en anglais «Crop Growth Monitoring System», a été développé par le projet «Monitoring Agricultural ResourceS» (MARS) hébergé par le Centre de Recherche Commun (JRC) de la Direction Générale de l'agriculture et du Développement Rural de la Commission européenne. Le système CGMS réalise de façon opérationnelle des prévisions des récoltes agricoles sur l Europe, en temps opportun, de manière quantitative, aux échelles régionale et nationale. Le système CGMS surveille le développement des cultures, à partir des conditions météorologiques, des caractéristiques des sols et des paramètres des cultures. Le cœur du système CGMS est basé sur le modèle déterministe des cultures, et WOrld FOod STudies (WOFOST). WOFOST est un modèle de simulation pour l'analyse quantitative de la croissance et la production des cultures annuelles. Le système CGMS est constitué de trois niveaux, pour : Niveau 1 : L interpolation des données météorologiques d'une grille carrée ; Niveau 2 : La simulation de la croissance des cultures ; Niveau 3 : L'évaluation statistique des résultats pour la prévision des récoltes. 1
Figure 1 : Le système CGMS de prévision des récoltes. Pour plus d information, consulter le site Web du JRC: http://mars.jrc.ec.europa.eu/mars/about us/agri4cast/crop yield forecast/the Crop Growth Monitoring System CGMS 2
Le système de prédiction spécifique au Maroc «CGMS_MA» est développé dans le cadre du projet «Crop Monitoring as an E agriculture tool in Developing Countries» (E AGRI). Le projet est financé par l'union Européenne dans son 7 ème Programme Cadre de recherche, de développement technologique et de démonstration. Les institutions européennes partenaires du projet E AGRI sont : JRC, Alterra et VITO. Le système «CGMS_MA» est piloté par l INRA et géré conjointement par la Direction de la Stratégie et des Statistiques (DSS) et la Direction de la Météorologie Nationale (DMN) dans le cadre d une convention tripartite. Il est destiné à appuyer la DSS dans sa mission de prédiction des récoltes céréalières. Il est installé sur un serveur central à la DMN qui se charge de délivrer la grille climatique, de la mise à jour des données statistiques et de son maintien informatique. C est donc le premier système opérationnel de prédiction des récoltes céréalières au Maroc, institutionnalisé par un partenariat stratégique pour promouvoir son développement et sa pérennisation. Le système de prédiction des récoltes céréalières «CGMS_MA» est une adaptation au Maroc du système européen CGMS. Le système «CGMS_MA» a été amélioré par rapport au système européen CGMS, en intégrant, en plus du modèle WOFOST, des modèles statistiques de prédiction de la récolte céréalière développés à l INRA à partir de la pluviométrie et du NDVI. Il a également été amélioré en remplaçant la grille climatique initiale de 25x25 km par une grille plus fine de 10x10 km, grâce à la méthode d'interpolation AURELHY adaptée par la DMN. Le partenariat avec les institutions nationales et internationales a permis de publier le bulletin de prédiction de la récolte céréalière pour la campagne agricole 2011 2012 (Balaghi, Tahri et El Hairech, 2012). À court terme, il est prévu d'autonomiser complètement le système «CGMS_MA» par rapport aux institutions étrangères. Rôle des institutions nationales La Direction de la Météorologie Nationale (DMN) est responsable de : o L hébergement et de la maintenance informatique du système CGMS_MA au profit des trois institutions ; o L interpolation des données climatiques du réseau des stations météorologiques et l utilisation de ces données interpolées dans le niveau 1 du système CGMS_MA. L Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) est responsable de : o La collecte et la fourniture des données agronomiques nécessaires à la calibration du système CGMS_MA au niveau 2 du système CGMS_MA ; o La contribution avec la DMN et la DSS à l analyse statistique des scénarios de prévision des récoltes au niveau 3 du système CGMS_MA ; 3
o L analyse des données issues de l imagerie satellitaire pour la prévision des rendements agricoles au niveau 3 du système CGMS_MA. La Direction de la Stratégie et des Statistiques (DSS) est responsable de : o La collecte et la fourniture des données sur les superficies agricoles et les statistiques agricoles nécessaires au bon fonctionnement du système CGMS_MA ; o L estimation des superficies agricoles par le traitement des images satellitaires et les enquêtes de terrain. 2. OUTILS D ANALYSE DE LA PREVISION Les outils d analyse utilisés, pour l estimation de la récolte céréalière sont : L'application Web "MARSOP3" pour l'analyse du climat et de la végétation ; Le logiciel "CGMS Statistical Toolbox" (CST) d'analyse statistique pour la prévision de la récolte. 1. L'APPLICATION WEB "MARSOP3" POUR L'ANALYSE CLIMATIQUE L'application Web "MARSOP3", pour l'analyse climatique, est reliée à la base de données agro climatique de l'union Européenne (JRC), permettant de réaliser, en temps réel, une analyse des conditions climatiques (température, pluviométrie, radiation solaire, évapotranspiration potentielle, nombre de jours froids ou chauds, nombre de degrés x jours, etc.) et des conditions de végétation (NDVI) sur tout le territoire national, à partir d'une grille d'interpolation spatiale de 25x25 km, produite par Alterra. Figure 2 : L'application Web "MARSOP3" pour l'analyse climatique. La différence de NDVI à la première décade d avril par rapport à la normale est une des possibilités d analyse bioclimatique offerte par l application. 2. LE LOGICIEL «CST» D ANALYSE STATISTIQUE POUR LA PRÉVISION DES RENDEMENTS CÉRÉALIERS Le logiciel "CGMS Statistical Toolbox" (CST) permet de réaliser la prévision des rendements céréaliers (blé tendre, blé dur et orge) par deux types d'analyse statistique : Une analyse de régression multiple (paramétrique) et une analyse de scénario (non paramétrique). Ces deux analyses sont réalisées sur des séries chronologiques, depuis 1978, de rendements agricoles fournis par la DSS et d'indicateurs des conditions édapho climatiques pour les différentes 4
campagnes agricoles. Les indicateurs sont de trois types : (1) des sorties du modèle WOFOST de croissance et de développement des cultures ; (2) la pluviométrie annuelle cumulée à partir de septembre ; et (3) des indices de végétation issus de la télédétection spatiale (NDVI et DMP). Les prévisions des rendements peuvent être réalisées, à plusieurs échelles spatiales (provinces, régions, pays), de façon décadaire à partir de fin février et jusque fin avril. Les superficies des trois céréales ont été estimées par la DSS à partir d enquêtes sur le terrain par la méthode d échantillonnage aréolaire. Figure 3 : Le logiciel "CGMS Statistical Toolbox" d analyse statistique pour la prévision des rendements céréaliers. 5