Conception et évaluation de systèmes durables

Pour anticiper la réponse, en termes d’adaptation comme de contribution à l’atténuation, des systèmes agricoles du nord ouest de l’Europe au changement climatique, il faut proposer des évolutions des systèmes de culture et de leur organisation dans le territoire. L'objectif du projet AIR-CC est de constituer un consortium de compétences complémentaires localisées majoritairement de part et d'autre de la frontière franco-belge pour optimiser la préparation d’un projet futur et de long terme sur la gestion du changement climatique pour l’agriculture, en l’ancrant dans le contexte et les systèmes agricoles de la région.

Dans le Sud de l’Europe, le changement climatique entraîne une augmentation de la demande en eau d’irrigation des cultures. Différents leviers sont mis en œuvre pour économiser l'eau d'irrigation, notamment l'amélioration des technologies comme le goutte-à-goutte enterré (GGE). Un changement de paradigme consiste à améliorer l’efficience de l’eau, non plus seulement en optimisant les actions d’irrigation, mais par le biais de pratiques agro-écologiques, telle l’agriculture de conservation (AC). L’objectif du projet COMIC’EAU est d’étudier un système de culture méditerranéen irrigué, innovant, associant deux approches complémentaires d’économie d’eau : l’AC et le GGE. A l’échelle de ce projet de deux années, il s’agit d’évaluer les performances agro-environnementales et économiques de cette combinaison en grandes cultures durant la période de transition de propriétés des sols, afin de voir si des effets sont rapidement perceptibles et induisent une modulation des apports d’eau.

Face aux changements climatiques, la diversification spécifique et intra-spécifique des arbres (notamment la migration assistée) est envisagée comme pratique d’adaptation active par les gestionnaires forestiers et ruraux. En zone urbaine, les stress abiotiques, notamment hydriques et thermiques, sont déjà exacerbés ; ainsi, la forte diversité spécifique des arbres de la forêt urbaine constitue un essai grandeur nature permettant de tester les capacités adaptatives des arbres face aux changements climatiques, pour aider les transitions en cours. Le projet UFO associe des chercheurs de différentes disciplines pour caractériser les capacités de résistance au stress abiotique (hydrique, thermique) des arbres en zone urbaine, afin de compléter et devancer les essais forestiers dans une optique d’adaptation aux changements climatiques par diversification dans systèmes arborés et analyser la diversité arborée et les pratiques de diversification arborée, passées et actuelles, en zone urbaine et forestière, et évaluer l’acceptation par les différents acteurs des changements que pourraient apporter l’usage de la migration assistée.

Chez les populations naturelles, notamment pour les organismes longévifs et sessiles comme les arbres, la force et la direction de la sélection peuvent varier dans l’espace et dans le temps. Il s’agit donc de systèmes biologiques généralement éloignés de l’équilibre, dont l’adaptation au milieu sur des distances géographiques courtes (typiquement à l’intérieur d’un peuplement) dépend de l’interaction entre les processus de filtrage sélectif des génotypes (qui dépendent à leur tour de la diversité génétique disponible et de la variation spatiale des environnements) et de dispersion des propagules et des gènes. Le projet MODEGRAD développera des approches de modélisation pour évaluer (a) l’effet de l’hétérogénéité spatiale et temporelle sur l’adaptation des peuplements et (b) l’impact du changement climatique et de la gestion sylvicole sur l’adaptation et le potentiel d’adaptation des forêts à court et moyen terme, afin de faciliter une gestion adaptative et évolutive des forêts.

Le développement de la production et de la consommation de légumineuses à graines peut être un levier pour contribuer à l’adaptation et l’atténuation au changement climatique, et de surcroît à la transition des régimes alimentaires. Mais, les services rendus par les légumineuses à un territoire peuvent différer selon la surface de production allouée, les espèces mises en culture, les modes de conduite, et les débouchés. Le projet MACHICOULIS (pour "Mitigation et Adaptation au CHangement clImatique par l'introduCtion en Occitanie de légUmineuses : conception interdisciplinaire d'une démarche de modéLisation conceptuelle adaptée à la régIonalisation des Systèmes agricoles") propose de développer une démarche de travail interdisciplinaire afin de construire un cadre conceptuel et méthodologique permettant de modéliser et d’évaluer des scénarios de développement des légumineuses à graines et des services rendus. Son application à la région Occitanie permettra d’identifier des stratégies qui pourraient améliorer la résilience et la mitigation au changement climatique du territoire et d'appuyer in fine les politiques publiques dans l'orientation des assolements de grandes cultures. Le cadre proposé sera suffisamment générique pour être redéployé à d'autres régions.

Le projet ESACC-AGRO propose d’analyser les interactions entre des dynamiques d’évolution de l’agriculture irriguée et pluviale et les objectifs de conservation des ressources en eau dans un contexte de changement climatique, dans deux bassins versant contrastés où d’autres usages de l’eau sont en concurrence aujourd’hui ou pourraient l’être dans le futur. Ainsi, le projet vise à contribuer à mieux anticiper les risques que poseront des changements des régimes hydrologiques et d’identifier des stratégies d’atténuation et d’adaptation de l’agriculture qui pourraient permettre de concilier viabilité des exploitations, durabilité des hydrosystèmes et neutralité carbone de l’agriculture.

Le projet REDELAC ambitionne de simuler l’évolution à moyen-terme du fonctionnement des exploitations laitières de plaine, de regarder l’impact du climat futur et de l’incertitude associée, mais aussi de la variabilité du climat sur l’évolution de ces systèmes, avec une attention particulière portée sur les conséquences des aléas climatiques. Il s’agira en particulier d’évaluer quelle peut être l’évolution adaptative du plan d’alimentation et les conséquences pour la production laitière, l’autonomie fourragère, la résilience et l’empreinte carbone de systèmes type en réponse aux modifications du climat. Les simulations tiendront compte de l’adaptation du pâturage à la disponibilité de la ressource en herbe, en cherchant à maximiser cette pratique pour répondre aux enjeux d’une transition agro-écologique des systèmes et de bien-être des animaux. L’identification et la caractérisation de points de rupture dans la résilience des systèmes herbagers face aux aléas climatiques sera recherchée afin d’identifier de potentiels antagonismes entre leur adaptation et leur participation à l’objectif d’atténuation des émissions de gaz à effet de serre. Ce projet exploratoire interdisciplinaire sera cantonné à un territoire breton, par exemple à un PAT ou un PCAET, et à un nombre limité d’exploitations laitières représentatives de ce territoire. La méthodologie développée pourra être généralisée ultérieurement à d’autres territoires d’intérêt.

Le projet OTAF a pour objectif de définir des trajectoires d’adaptation sylvicoles adaptées pour un échantillon d’éco-régions forestières et au niveau de la France entière, pour la période 2000-2100. Il se basera sur la version 2.0 des simulations opérées sur la France entière par le projet Forêts-21. Les méthodes d’analyse utilisées prendront en compte plusieurs niveaux d’incertitude. OTAF confrontera une approche mathématique aux dires d’experts et permettra de préciser les apports et limites de la modélisation à base déterministe, pour une gestion adaptative et anticipatrice des forêts aux niveaux régional et national.

Le but du réseau GenA(t)ACC est d’identifier des questions de recherche génériques (animaux, végétaux) pour les méthodologies statistiques appliquées à la génétique des populations gérées et sélectionnées, dans un contexte de changement climatique, afin de répondre aux enjeux d’atténuation et d’adaptation. Le consortium se concentrera sur les enjeux méthodologiques de la prédiction de la composante génétique des réponses des populations dans ce contexte, tout en intégrant des modèles de réponse des organismes à l’environnement. Il s’intéressera également à l’intégration de facteurs d’atténuation et d’adaptation à ces prédictions. Il contribuera au partage de connaissances pour construire un réseau de scientifiques en bioclimatologie, écophysiologie, physiologie, génétique et mathématiques.

L’exposition de la région Méditerranéenne au changement climatique génère des risques majeurs pour les secteurs agricoles, avec des impacts susceptibles d’accroitre les inégalités au sein et entre les territoires. Le projet VIAMED-Clim vise à développer et opérationnaliser un cadre d’analyse multi-niveaux de la résilience de l’agriculture, en mettant l’accent sur les inégalités d’exposition et d’accès aux ressources face au changement climatique. Deux territoires seront étudiés : Siliana (Tunisie) et la vallée de l’Aude (France), présentant un gradient d’évènements extrêmes, de diversification des productions et de ressources productives.