Agriculture et changement climatique : un enjeu qui devient incontournable? Le point de vue d une climatologue Nathalie de Noblet-Ducoudré nathalie.de-noblet@lsce.ipsl.fr avec l aide de Sophie Wieruszeski, Iñaki Garcia, Julie Caubel, Florence Habets, Marie Launay, Dominique Carrer, Nabil Laania AC3A Août 2014 1
Le changement climatique global: mythe ou réalité? Ce que les observations nous disent Comment peut-on attribuer ce changement aux activités humaines? Quels sont les processus à l œuvre? http://www.ipsl.fr/pour-tous/les-dossiers-thematiques AC3A Août 2014 2
Ce que les observations nous disent Évolutions des températures moyennes globales annuelles AC3A Août 2014 moyennes décennales (par rapport à 1961-1990) IPCC, 2014 3
AC3A Août 2014 4 IPCC, 2014 Le niveau des mers ne cesse de monter Depuis le milieu du XIX ème siècle, le taux d élévation du niveau moyen des mers est supérieur au taux moyen des deux derniers millénaires (degré de confiance élevé). Le niveau moyen des mers s est élevé de 0,19 [0,17 à 0,21] m au cours de la période 1901 2010.
Les étendues de glace ne cessent de régresser Le contenu thermique de l océan augmente IPCC, 2014 AC3A Août 2014 5
Le contenu en vapeur d eau de l atmosphère augmente IPCC, 2014 AC3A Août 2014 6
Les précipitations augmentent en général à nos latitudes Tendance [mm/an/décennie] Des relevés incomplets montrent des tendances variables et nonsignificatives des précipitations globales. Les précipitations ont augmenté sur les terres des moyennes latitudes de l hémisphère Nord depuis 1901 (faible fiabilité avant 1950, fiabilité moyenne après). IPCC, 2014 AC3A Août 2014 7
En résumé, tous les éléments attendus en cas de réchauffement climatique sont observés IPCC, 2014 AC3A Août 2014 8
Moins de nuits froides par décennie Les extrêmes de température ont eux aussi évolué! *** le froid *** Moins de jours froids par décennie AC3A Août 2014 IPCC, 2014 9
Plus de nuits chaudes par décennie Les extrêmes de température ont eux aussi évolué! *** le chaud *** Plus de jours chauds par décennie AC3A Août 2014 10
Comment peut-on attribuer ces changements aux activités de l Homme? AC3A Août 2014 IPCC, 2014 12
Quels sont les causes & processus à l œuvre? Pourquoi le climat varie-t-il? Orbite de la Terre Variabilité interne Activité volcanique Activité solaire Facteurs anthropiques AC3A Août 2014
Quels sont les causes & processus à l œuvre? Pourquoi le climat varie-t-il? Orbite de la Terre DT ( C) Température moyenne Variabilité interne Activité volcanique DT ( C) DT ( C) ENSO Activité volcanique Activité solaire Activité solaire DT ( C) Facteurs anthropiques Facteurs anthropiques DT ( C) AC3A Août 2014 14
550 Vostok Record IPCC IS92a Scenario Current (2001) Activité 500 humaines et CO 2 450 [CO 2 ] 400 350 CO2 Concentration (ppmv) Aujourd hui 300 450 300 150 0 Age of Entrapped Air (kyr BP) 250 200 150 Variations naturelles + Ile d Amsterdam Irlande Saclay Inde 10 Milliards de tonnes C /an AC3A Août 2014 15
Quel/s futur/s pour le climat? Les scénarios Les outils Quelles évolutions pour le globe? Ne pas dépasser + 1,5 C/2 C est-ce possible? Quelles implications pour la France? AC3A Août 2014 18
Les scénarios d émissions pour le 21 ème siècle RCP (Representative Concentration Pathways) Fortes émissions Stabilisation Contrôle des émissions AC3A Août 2014 IPCC, 2014 19
les modèles de climat Images issues d un film présentant la modélisation du climat. Copyright CEA Les modèles offrent une représentation 3D de l atmosphère, de l océan, des glaces de mer et surfaces continentales (couplages de différents modèles) et des couplages entre le climat et le cycle du carbone, les aérosols et l usage des terres. Ils permettent de reproduire les conditions climatiques et les tendances de température observées à l échelle des continents sur plusieurs décennies AC3A Août 2014 20
Conséquences: Réchauffement mondial +/- intense Le changement de la température moyenne du globe en surface pour la fin du XXI e siècle dépassera probablement 1,5 C par rapport à 1850-1900 pour tous les scénarios RCP, sauf pour le scénario RCP2.6. Il est probable qu il dépassera 2 C pour les scénarios RCP6.0 et RCP8.5. IPCC, 2014 AC3A Août 2014 21
Conséquences: Réchauffement mondial +/- intense (différences par rapport à 1986-2005) Signal/bruit élevé Signal/bruit faible IPCC, 2014 AC3A Août 2014 22
Conséquences: plus de jours chauds, moins de jours froids Source AR5, 2013 IPCC, 2014 AC3A Août 2014 23
Conséquences: une modification des grandes zones de convection et de subsidence Relation entre température et courants réchauffement AC3A Août 2014 24
Conséquences: une modification des grandes zones de convection et de subsidence Source IPCC AR5 IPCC, 2014 AC3A Août 2014 25
Ne pas dépasser 1,5 C est-ce possible? AC3A Août 2014 26
Emissions compatibles avec les RCPs Emissions de CO 2 IPCC, 2014 AC3A Août 2014 27
Emissions compatibles avec les RCPs IPCC, 2014 Emissions de CO 2 Ne plus émettre de CO 2 + en stocker! AC3A Août 2014 28
Quelles implications pour l Europe / la France? AC3A Août 2014 30
GLOBE FRANCE AC3A Août 2014 32
Différences entre la fin et le début du 21 ème siècle Précipitations Température Jacob et al., CORDEX-2013 AC3A Août 2014 34
Différences de précipitations saisonnières entre la fin et le début du 21 ème siècle Jacob et al., CORDEX-2013 AC3A Août 2014 35
Evolution des nombres de jours de gel et de canicules en France Carrer, Laania, Calvet, ORACLE AC3A Août 2014 37
en France Durée de la plus longue canicule de l année Dates des première gelée automnale et dernière gelée printanière Nombre de jours de gel annuels Carrer, Laania, Calvet, ORACLE AC3A Août 2014 38
Quel/s impacts sur les agrosystèmes? Etude 1: blé tendre d hiver à Bordeaux et Rennes (variété Soissons) Etude 2: maïs à Bordeaux et Rennes (variété Meribel) Evolution des sécheresses agronomiques en France à divers horizons temporels AC3A Août 2014 39
Construction des Indicateurs éco-climatiques permettant de caractériser la faisabilité climatique d une culture donnée en un endroit donné Caubel et al. (soumis) GIS GC-HP2E 14 mai 2014 41
Durée Étude de cas: le blé tendre d hiver variété Soissons Phase de remplissage des grains Bordeaux Date de démarrage Durée Rennes Date de démarrage 1950-1970 2010-2030 2050-2070 AC3A Août 2014 42
Étude de cas: le blé tendre d hiver variété Soissons échaudage pendant remplissage des grains Nombre de jours pendants lesquels la température excède un seuil 20 5 1950-1970 2010-2030 Bordeaux 2050-2070 27 C 29 C 31 C 33 C 35 C AC3A Août 2014 43
Étude de cas: le blé tendre d hiver variété Soissons échaudage pendant remplissage des grains Nombre de jours pendants lesquels la température excède un seuil 20 5 1950-1970 2010-2030 Bordeaux 2050-2070 27 C 29 C 31 C 33 C 35 C AC3A Août 2014 44
Étude de cas: le blé tendre d hiver variété Soissons échaudage pendant remplissage des grains Nombre de jours pendants lesquels la température excède un seuil 20 5 Bordeaux Rennes 1950-1970 2010-2030 2050-2070 27 C 29 C 27 C 29 C AC3A Août 2014 45
Étude de cas: le Maïs variété Meribel Durée du cycle: de la levée à la maturité Bordeaux Rennes 1950-1970 2010-2030 2050-2070 AC3A Août 2014 46
Étude de cas: le Maïs variété Meribel Durée du cycle: de la levée à la maturité Bordeaux Rennes Raccourcissement significatif ~15 20 jours dans FP 1950-1970 2010-2030 2050-2070 AC3A Août 2014 47
Étude de cas: le Maïs variété Meribel Durée du cycle: de la levée à la maturité Bordeaux Rennes Moins de variabilité sur la durée du cycle d une année sur l autre 1950-1970 2010-2030 2050-2070 AC3A Août 2014 48
Étude de cas: le Maïs variété Meribel température maximale de l air pendant la phase de maturation Bordeaux Rennes AC3A Août 2014 49
Bordeaux AC3A Août 2014 50
Bordeaux Rennes AC3A Août 2014 51
Evolution des sécheresses hydrologiques (basées uniquement sur les pluies) & agronomiques (basées sur bilan hydrologique des sols) en France AC3A Août 2014 52
Sécheresses hydrologiques Vidal et al. 2012 AC3A Août 2014 53
Sécheresses agronomiques / évolution des superficies atteintes par la sécheresse au fil des ans Sécheresses annuelles Sécheresses saisonnières CLIMSEC 2011 AC3A Août 2014 54
en guise de conclusion Il n y a aucun doute: le climat se réchauffe La variabilité interannuelle augmente plus de différences d une année sur l autre + une augmentation probable des événements extrêmes en France: Plus chaud Plus de pluies l hiver, moins l été (en moyenne!) augmentation du contraste saisonnier Moins de gel, plus de canicules Mise en route des climatologues pour définir, avec vous, une façon de traduire ces changements en indicateurs utiles vous permettre d anticiper AC3A Août 2014 60