Modélisation

Les rendements en maïs fortement menacés par le changement climatique, alerte la Nasa

Le changement climatique pourrait affecter la production mondiale de maïs et de blé, dès 2030, selon une étude de la Nasa publiée dans la revue Nature Food le 1^er novembre dernier. Les rendements des cultures de maïs devraient baisser de 24 %, tandis que le blé pourrait potentiellement connaître une croissance d'environ 17 % d’ici 2100, selon l’équipe de recherche.
 

Un changement fondamental qui a surpris les chercheurs

« Nous ne nous attendions pas à voir un changement aussi fondamental, par rapport aux projections de rendement réalisées avec les modèles précédents datant de 2014 », a commenté l'auteur principal Jonas Jägermeyr, modélisateur de cultures et climatologue au Goddard Institute for Space de la Nasa Studies (GISS) et The Earth Institute de l'Université Columbia à New York. La baisse du rendement anticipée pour le maïs a en particulier surpris l’équipe de recherche. « Une baisse de 20 % par rapport aux niveaux de production actuels pourrait avoir de graves conséquences dans le monde entier », souligne Jonas Jägermeyr.

If greenhouse gas emissions continue at our current rate, what would that mean for our crops? A new @NASA study finds that we could see crops like maize (corn) decline in yield in the near future. Details: https://t.co/eFZLxYmUsr 🌽🌾 pic.twitter.com/aD1RegSzHd

— NASA Climate (@NASAClimate) November 5, 2021

À l'aide de modèles climatiques et agricoles avancés (modèles climatiques Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project  (CMIP6) et 12 modèles agricoles d’Agricultural model intercomparison and inprovement project (AgMIP) en partenariat avec l’université Columbia), les scientifiques ont évalué les changements des rendements en lien avec les augmentations prévues de la température, les changements dans les précipitations et les concentrations élevées de dioxyde de carbone en surface provenant des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine. Le comportement de chaque espèce de culture a ensuite té évalué via leurs réponses biologiques réelles étudiées dans des expériences de laboratoire en intérieur et en extérieur.

Pas de modèle clair pour le soja et le riz

Les projections concernant le soja et le riz ont montré une baisse dans certaines régions, mais à l'échelle mondiale, les différents modèles ne permettent pas de faire émerger une tendance globale des impacts du changement climatique.

Effets positifs sur le blé des émissions de CO2

De manière contre-intuitive, la Nasa souligne que des niveaux plus élevés de dioxyde de carbone dans l'atmosphère ont un effet positif sur la photosynthèse et la rétention d'eau, augmentant les rendements des cultures, bien que souvent au détriment de la qualité nutritionnelle. Cet effet se produit davantage pour le blé que pour le maïs.

La hausse des températures mondiales est également liée à des changements dans les régimes de précipitations, ainsi qu'à la fréquence et à la durée des vagues de chaleur et des sécheresses, qui peuvent affecter la santé et la productivité des cultures. Des températures plus élevées affectent également la durée des saisons de croissance et accélèrent la maturité des cultures.

Ainsi pour le maïs, la Nasa estime que l'Amérique du Nord, l'Amérique centrale, l'Afrique de l'Ouest, l'Asie centrale, le Brésil et la Chine verront potentiellement leurs rendements de maïs diminuer dans les années à venir et au-delà à mesure que les températures moyennes augmenteront. A l’inverse la culture du blé pourrait s’étendre à une zone plus large, à mesure que les températures augmentent, y compris le nord des Etats-Unis et le Canada, les plaines de Chine du Nord, l’Asie centrale, l’Australie méridionale et l’Afrique de l’Est.

Les changements de pratique et la sélection variétale non pris en compte

A noter que cette étude s'est concentrée sur les impacts du changement climatique, les modèles ne prenant pas en compte en revanche les incitations économiques, l’évolution des pratiques agricoles ou encore des adaptations telles que la sélection de variétés de cultures plus résistantes. L'équipe de recherche prévoit de prendre en compte ces variables dans de futurs travaux.

L’agriculture mondiale est confrontée à une nouvelle réalité climatique

 « Même dans des scénarios optimistes de changement climatique, où les sociétés déploient des efforts ambitieux pour limiter la hausse de la température mondiale, l'agriculture mondiale est confrontée à une nouvelle réalité climatique », conclut Jonas Jägermeyr. « Et avec l'interdépendance du système alimentaire mondial, les impacts dans le grenier d'une seule région se feront sentir dans le monde entier. »