L'impact du climat sur l'agriculture aux États-Unis

Le changement climatique est l'un des défis les plus urgents auxquels l'agriculture mondiale est confrontée aujourd'hui. La relation complexe entre les modèles climatiques et la productivité agricole est devenue de plus en plus complexe à mesure que notre planète connaît des changements environnementaux sans précédent.

Les systèmes agricoles du monde entier connaissent des perturbations importantes dues à l'évolution des températures, à la modification des cycles de précipitations et à l'augmentation de la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes, qui affectent tous les aspects de l'agriculture, depuis les calendriers de plantation jusqu'aux rendements des récoltes, et ont des répercussions importantes sur l'approvisionnement alimentaire mondial, la stabilité économique et les moyens de subsistance ruraux.

Comprendre les changements climatiques et leurs conséquences agricoles

Les changements climatiques ont des répercussions directes sur la productivité agricole actuelle et future. Les principaux facteurs sont l'augmentation des températures mondiales, l'évolution des précipitations, l'augmentation des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone et des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents comme les sécheresses, les inondations et les vagues de chaleur.

Le secteur agricole est particulièrement vulnérable à ces changements, car la croissance des cultures et la production animale dépendent fortement de conditions climatiques particulières.Les seuils de température, la disponibilité de l'eau et les modèles saisonniers jouent tous un rôle crucial dans la détermination du succès agricole.

Les recherches récentes ont permis de mieux comprendre comment le changement climatique affecte la production alimentaire mondiale.Après avoir adapté les agriculteurs réels à leur adaptation, les chercheurs estiment que les rendements mondiaux en calories des cultures de base dans un avenir à haut taux d'émissions seront de 24 % inférieurs en 2100 à ceux qu'ils ne connaîtraient pas.

Effets de la température sur la production végétale

Augmentation des températures mondiales et des rendements des cultures

La plupart des régions ont connu un réchauffement rapide par rapport à la variabilité interannuelle, avec 45 % de l'été et 32 % du réchauffement de la superficie des cultures d'hiver par plus de deux DD (ε). Ce réchauffement rapide a déjà commencé à avoir des répercussions sur les rendements des cultures à l'échelle mondiale, avec des effets mesurables sur les principales cultures de base.

La relation entre la température et la productivité des cultures est complexe et varie selon le type de culture.La production mondiale diminue de 5,5 × 10¹⁴ kcal annuellement par 1 °C augmentation de la température moyenne globale de surface (GMST) (120 kcal par personne par jour ou 4,4 % de la consommation recommandée par 1 °C; P < 0,001).

Les tendances climatiques historiques ont déjà entraîné des réductions importantes des rendements pour plusieurs grandes cultures, qui ont fait que les rendements mondiaux actuels du blé, du maïs et de l'orge sont inférieurs de 10, 4 et 13 % à ceux qu'ils auraient pu avoir autrement, ce qui représente une réduction substantielle de la disponibilité alimentaire et a contribué à l'augmentation des prix alimentaires et à la réduction de la sécurité alimentaire dans les régions vulnérables.

Stress thermique et physiologie des plantes

La chaleur extrême peut réduire les taux nets de photosynthèse, raccourcir le remplissage des grains et endommager les structures des plantes, en particulier celles qui sont essentielles au développement de la reproduction. Ces impacts physiologiques directs peuvent réduire considérablement les rendements des cultures, particulièrement lorsque le stress thermique survient pendant les étapes critiques de croissance, comme la floraison et le développement des grains.

Les températures élevées peuvent également augmenter la demande en eau en augmentant le déficit de pression de vapeur (DPV), qui contrôle l'évaporation et la transpiration. Cette augmentation de la demande en eau pendant les périodes de haute température peut entraîner un stress hydrique même lorsque les niveaux d'humidité du sol pourraient être adéquats.

L'impact de la température sur les cultures varie considérablement selon la région et le type de culture. Les rendements moyens des cultures mondiales pour le maïs peuvent diminuer de 24 % à la fin du siècle, si les tendances actuelles au changement climatique se poursuivent. Par contre, le blé peut voir une hausse des rendements des cultures d'environ 17 %, ce qui reflète les différences de sensibilité aux températures des différentes cultures et la répartition géographique de leur culture.

Variations régionales des impacts de température

L'agriculture américaine et d'autres paniers à pain sont parmi les plus touchés par les projections de l'étude, alors que les régions du Canada, de la Chine et de la Russie pourraient en bénéficier. Cette variation géographique des impacts climatiques crée des gagnants et des perdants dans la production agricole mondiale, ce qui a des répercussions importantes sur le commerce international et la sécurité alimentaire.

Les régions tropicales et subtropicales sont confrontées à des défis particulièrement graves dus à l'augmentation des températures. L'Amérique du Nord et l'Amérique centrale, l'Afrique de l'Ouest, l'Asie centrale, le Brésil et la Chine verront leurs rendements de maïs diminuer au cours des prochaines années et au-delà, alors que les températures moyennes s'élèvent dans ces régions du panier à pain, ce qui accentuera la pression sur les plantes.

Le blé, qui pousse le mieux dans les climats tempérés, peut voir une zone plus vaste où il peut être cultivé dans des endroits comme le nord des États-Unis et le Canada, les plaines de Chine du Nord, l'Asie centrale, le sud de l'Australie et l'Afrique de l'Est, à mesure que les températures augmentent, mais ces gains peuvent se stabiliser au milieu du siècle. Toutefois, ces avantages potentiels peuvent être compensés par d'autres défis liés au climat et sont susceptibles d'être temporaires à mesure que le réchauffement se poursuit.

Disponibilité de l'eau et tendances des précipitations

Changements dans les modèles de précipitations

Les tendances des précipitations, bien qu'importantes dans certains endroits, étaient généralement inférieures à 1 μ. Bien que les variations des précipitations soient moins importantes que les hausses de température dans certaines régions, elles demeurent d'une importance critique pour la productivité agricole.

Les précipitations irrégulières peuvent perturber les calendriers de plantation, réduire les taux de germination et créer un stress hydrique pendant les périodes de croissance critiques, ce qui peut réduire considérablement les rendements des cultures même lorsque les précipitations saisonnières demeurent adéquates.

La hausse des températures mondiales est liée à l'évolution des précipitations et à la fréquence et à la durée des vagues de chaleur et des sécheresses, ce qui crée des effets composés plus dommageables que les deux facteurs.

Effets de la sécheresse sur l'agriculture

La sécheresse est sans doute le plus grave danger naturel qui affecte la production agricole dans toutes les zones climatiques, et les conditions de sécheresse peuvent se développer rapidement et persister pendant de longues périodes, ce qui pose de graves problèmes aux agriculteurs et aux systèmes agricoles, et les effets de la sécheresse vont au-delà des pertes immédiates de cultures, notamment les effets à long terme sur la santé des sols, les ressources en eau et la viabilité économique des exploitations agricoles.

Sous la forte demande d'eau et un faible approvisionnement en eau, c'est-à-dire une faible humidité du sol dans les zones racinaires, les plantes peuvent fermer leurs stomates, ce qui réduit les taux de photosynthèse et la production de glucides.

La sécheresse grave peut causer des dommages permanents aux cultures et aux systèmes agricoles. La faible approvisionnement en eau peut également favoriser la croissance des racines au coût de la production céréalière et, dans des conditions graves, provoquer la cavitation, l'embolie et la mortalité des cultures.

Séchage atmosphérique et déficit en pression de vapeur

Au-delà des changements des précipitations, les conditions atmosphériques changent aussi de manière à influer sur le stress hydrique des cultures. Le déficit de pression de vapeur (DPV), facteur clé du stress hydrique des plantes, a également augmenté dans la plupart des régions tempérées, mais pas dans les tropiques.

La relation entre la température et la DMV crée une boucle de rétroaction qui amplifie les impacts de la sécheresse. Une avancée depuis les premières études des tendances agroclimatiques est une meilleure reconnaissance que la corrélation négative entre les résultats agricoles et la température élevée peut souvent s'expliquer par la DMV élevée. Cette compréhension a des implications importantes pour l'élaboration de stratégies d'adaptation à la sécheresse et l'amélioration des programmes de sélection des cultures.

Impacts sur différents types de cultures

Agrafes et sécurité alimentaire

Les cultures agrafées qui fournissent la majorité de l'apport calorique mondial sont particulièrement importantes pour évaluer les effets des changements climatiques sur la sécurité alimentaire. Le réchauffement de la planète dépassant de 2 degrés Celsius la moyenne 2001-2010 réduirait probablement de près d'un quart la capacité de production alimentaire mondiale de six cultures de base.

Les cultures de base présentent des sensibilités différentes au changement climatique. La modélisation indique que 50 % des rendements mondiaux du riz augmenteront sur une planète plus chaude, en grande partie parce que le riz bénéficie de nuits plus chaudes, tandis que les chances que les rendements diminueront d'ici la fin du siècle vont d'environ 70 % à 90 % pour chacune des autres cultures de base.

La concentration de la production alimentaire mondiale dans un petit nombre de cultures de base accroît la vulnérabilité aux impacts climatiques. Le maïs, le blé, le riz et le soja représentent ensemble une grande partie de l'énergie alimentaire mondiale, ce qui rend les impacts climatiques sur ces cultures particulièrement liés à la sécurité alimentaire.

Diversité des cultures et qualité du climat

Les projections futures indiquent que l'augmentation des températures et l'évolution des tendances des précipitations diminueront les rendements des cultures de base, en particulier à basse latitude, alors que l'agriculture des régions tempérées pourrait bénéficier de conditions moyennes plus chaudes, ce qui pourrait nécessiter des changements importants dans les modes de culture et les systèmes agricoles.

Le potentiel des cultures à vivre des conditions climatiques entièrement nouvelles est de plus en plus préoccupant. On estime qu'en 2100, jusqu'à 30 % de la production mondiale de cultures alimentaires pourraient connaître des conditions climatiques qui n'accueillent actuellement aucune production importante de cultures dans le monde entier.

Variabilité du rendement et incertitude de la production

Variations interannuelles accrues

Les changements climatiques ont non seulement une incidence sur les rendements moyens des cultures, mais aussi sur la variabilité de la production d'une année à l'autre, ce qui crée des difficultés supplémentaires pour les agriculteurs, les systèmes alimentaires et la planification de la sécurité alimentaire.

Les analyses mondiales précédentes ont décrit une volatilité accrue des rendements due au réchauffement, mais il est devenu de plus en plus clair que les changements dans la disponibilité de l'eau sont également un déterminant clé des rendements. Ici, nous fournissons la première quantification mondiale des impacts du changement climatique sur la variance des rendements du maïs, du soja et du sorgho en raison des changements de température et d'humidité du sol.

Les répercussions économiques et sociales de la variabilité accrue des rendements peuvent être considérables, et ces augmentations pourraient entraîner des coûts considérables, notamment des hausses des taux de primes et des dépenses publiques pour l'assurance-récolte aux États-Unis, qui vont au-delà des répercussions directes sur les marchés d'assurance, les programmes gouvernementaux et les prix des aliments.

Événements météorologiques extrêmes

La fréquence et l'intensité des phénomènes météorologiques extrêmes augmentent sous le changement climatique, ce qui crée des risques supplémentaires pour la production agricole.Les vagues de chaleur, les sécheresses, les inondations et les tempêtes peuvent causer des pertes de récoltes catastrophiques et endommager l'infrastructure agricole.

Le moment des phénomènes météorologiques extrêmes par rapport aux stades de croissance des cultures est d'une importance critique. La chaleur ou la sécheresse extrêmes pendant la floraison ou le remplissage des grains peut entraîner des pertes de rendement disproportionnées par rapport au stress à d'autres stades de croissance.

Stratégies d'adaptation pour l'agriculture résiliente au climat

Variétés de cultures résistantes à la sécheresse

Le développement de variétés de cultures résistantes à la sécheresse consiste à utiliser des techniques de sélection avancées pour produire des cultures capables de résister à un déficit hydrique avec un faible potentiel d'eau tissulaire (c.-à-d. tolérance à la sécheresse), avec un taux de croissance plus rapide pour réduire au minimum les risques de sécheresse pendant la saison de croissance (c.-à-d., évasion de sécheresse) ou de maintenir un potentiel d'eau tissulaire relativement élevé malgré une pénurie d'humidité du sol (c.-à-d. éviter la sécheresse).

Les scientifiques et les agronomes ont fait des progrès importants dans la mise au point de variétés de cultures de base traditionnelles, comme le maïs, le blé et le riz, avec une meilleure tolérance à la sécheresse grâce à l'élevage sélectif et au génie génétique, qui peuvent maintenir leur productivité dans des conditions limitées en eau et réduire ainsi considérablement les rendements des variétés conventionnelles.

Les cultures résistantes à la sécheresse utilisent divers mécanismes physiologiques pour faire face au stress hydrique.Ces plantes optimisent l'absorption de l'eau et réduisent la perte d'eau par des adaptations physiologiques, comme des systèmes racinaires plus profonds qui s'injectent dans les sources souterraines d'eau et la régulation stomatique qui limite la transpiration.

Plusieurs cultures traditionnelles sont déjà très tolérantes à la sécheresse, dont le millet perlé et le millet à doigts, qui sont des cultures rustiques cultivées couramment dans les régions arides d'Afrique et d'Asie. Elles sont très nutritives et peuvent résister à des conditions de sécheresse et de chaleur extrêmes, ce qui en fait un élément clé de la sécurité alimentaire dans les régions sujettes à la pénurie d'eau.

Élevage et biotechnologie de pointe

Les techniques modernes de reproduction et la biotechnologie accélèrent le développement de cultures résistantes au climat.Ces adaptations ont une base génétique solide faisant de la résistance à la sécheresse un candidat attrayant pour la manipulation génétique et les programmes de sélection sélective.Des centaines de gènes impliqués dans la résistance à la sécheresse ont été identifiés et il est convenu que le phénotype « résistant » est contrôlé par de nombreux gènes à effet faible qui contrôlent une grande variété de réponses différentes.

Les chercheurs ont identifié et inséré des gènes responsables de la résistance à la sécheresse de certaines plantes dans des cultures plus vulnérables au stress hydrique, notamment des systèmes racinaires plus profonds, des mécanismes efficaces d'utilisation de l'eau et la capacité d'activer des voies de réponse au stress dans les conditions de sécheresse. En exploitant ces progrès génétiques, les scientifiques ont développé avec succès des variétés de riz, de maïs et de blé tolérant la sécheresse qui peuvent être cultivées dans les régions confrontées à des pénuries d'eau.

Le système CRISPR-Cas de l'édition génomique a été largement reconnu pour sa capacité d'adaptation et sa facilité d'exploitation. Le système CRISPR-Cas a été utilisé de façon professionnelle pour obtenir une résistance à de multiples contraintes, notamment les métaux lourds, la salinité, la sécheresse et la submergence. Ces technologies permettent un développement plus précis et plus rapide des variétés de cultures résistantes au climat.

Pratiques de gestion agronomique

Au-delà de la génétique des cultures, l'amélioration des pratiques de gestion agronomique peut améliorer considérablement la résilience climatique, notamment l'absence de labour, la couverture végétale, le biochar et le paillage, pratiques qui sont généralement efficaces, qui contribuent à maintenir l'humidité du sol, à améliorer la santé du sol et à réduire la vulnérabilité à la sécheresse et aux autres stress climatiques.

Les cultures de couverture offrent de multiples avantages pour l'adaptation au climat. Les cultures de couverture peuvent améliorer la résilience climatique de la ferme. Elles gardent le sol couvert et donc plus frais tout en augmentant la matière organique dans le sol. Un pour cent de la matière organique dans le sol peut contenir jusqu'à 20 000 gallons d'eau par acre. Des quantités plus élevées de matière organique dans le sol lui permettent d'absorber et de retenir plus d'humidité.

La gestion des pâturages peut également contribuer à la résilience à la sécheresse. Les pâturages bien gérés qui permettent de se reposer et de récupérer à une hauteur plus élevée sont plus résistants à la sécheresse. L'herbe de Taller abat le sol, le rendant plus frais et réduit la perte d'eau par évaporation du sol. L'herbe de Taller a aussi des racines plus longues qui sont capables d'accéder à l'eau plus profonde dans le sol.

Gestion et irrigation de l'eau

Une meilleure gestion de l'eau est essentielle pour l'adaptation agricole au changement climatique. Les agriculteurs qui souhaitent accroître l'efficacité de leur utilisation de l'eau et protéger leurs profits pourraient utiliser la micorirrigation. La micro-irrigation peut être appliquée avec du ruban d'égouttement ou des tubes de goutte à goutte à l'aide d'émetteurs de sources ponctuelles ou de micro-asperges. Ces systèmes fournissent de l'eau à faible volume et à basse pression plus près de la plante et de la zone racine pour une absorption plus efficace.

Les stratégies de récolte et de stockage de l'eau peuvent aider à contrer la variabilité des précipitations. Il existe diverses décisions de gestion qui peuvent aider les agriculteurs à faire face à la sécheresse, par exemple la récolte de l'eau de pluie, la plantation successorale ou le passage aux cultures d'hiver.

On reconnaît de plus en plus les techniques d'irrigation de précision, les pratiques de conservation de l'humidité du sol et les interactions bénéfiques entre les plantes et les microbes pour leur potentiel d'optimisation de la disponibilité de l'eau et d'amélioration des performances des cultures dans les conditions de sécheresse.

Diversification et rotation des cultures

La diversification de la production agricole peut réduire les risques liés au climat et améliorer la résilience globale du système. La culture de multiples types de cultures avec des sensibilités et des exigences de croissance différentes peuvent aider à garantir que certaines cultures réussissent même lorsque d'autres échouent en raison de conditions météorologiques défavorables.

Les résultats montrent que les quatre principales stratégies d'adaptation utilisées par les agriculteurs dans la zone d'étude, qui travaillent ensemble, peuvent fournir une adaptation plus robuste que toute autre approche, sont les suivantes : plantation de variétés de cultures tolérantes à la sécheresse (55 %), culture diversifiée (34 %), culture de cultures en phase de maturation (22 %) et diversification des sources de revenu des ménages (18 %).

Les systèmes de rotation et d'interculture des cultures peuvent améliorer la santé des sols et l'utilisation efficace des ressources, ce qui peut améliorer le cycle des nutriments, réduire la pression des ravageurs et des maladies et améliorer l'infiltration et la rétention d'eau.

Les limites de l'adaptation

Dommages résiduels au climat

Si les stratégies d'adaptation peuvent réduire les impacts climatiques sur l'agriculture, elles ne peuvent pas les éliminer entièrement. L'équipe estime que ces ajustements compensent environ le tiers des pertes liées au climat en 2100 si les émissions continuent d'augmenter, mais le reste reste reste. « Tout réchauffement, même lorsqu'il tient compte de l'adaptation, entraîne des pertes de production mondiales dues à l'agriculture », a déclaré Hultgren.

Nous prévoyons que l'adaptation et la croissance des revenus permettront de réduire 23 % des pertes mondiales en 2050 et 34 % à la fin du siècle (6 % et 12 % respectivement; scénario des émissions modérées), mais des pertes résiduelles importantes subsistent pour toutes les denrées de base, à l'exception du riz.

Disparités régionales en matière de capacité d'adaptation

La capacité d'adaptation au changement climatique varie considérablement d'une région à l'autre et les systèmes agricoles.Les pertes les plus fortes se produisent aux extrêmes de l'économie agricole : dans les paniers à pain modernes qui bénéficient aujourd'hui de certaines des meilleures conditions de croissance au monde, et dans les communautés agricoles de subsistance qui dépendent de petites récoltes de manioc.

L'accès aux ressources en matière d'adaptation reste un défi important dans de nombreuses régions, et dans de nombreux pays en développement, les agriculteurs risquent de ne pas avoir accès aux semences résistantes à la sécheresse en raison des obstacles économiques ou des infrastructures, et il est essentiel de remédier à ces disparités dans les capacités d'adaptation pour garantir des résultats équitables et la sécurité alimentaire mondiale dans le contexte des changements climatiques.

Hsiang, Hultgren et ses collègues travaillent maintenant à aider les gouvernements à prendre des décisions éclairées quant aux endroits où les investissements en matière d'adaptation doivent être directs, reconnaissant que de nombreux agriculteurs n'ont toujours pas accès à des ressources agricoles de base, comme de meilleurs engrais et des données météorologiques précises. L'équipe travaille avec le Programme des Nations Unies pour le développement pour diffuser les nouvelles données sur les risques climatiques auprès des gouvernements partout dans le monde et mettre au point un système permettant d'identifier les collectivités les plus exposées aux risques de baisse des rendements et de déterminer les endroits où un soutien ciblé peut être le plus efficace.

Réponses politiques et institutionnelles

Investissements dans la recherche et le développement

Les résultats de ces travaux soulignent l'importance de l'innovation qui vise à atténuer les dommages agricoles causés par les changements climatiques, qui doit s'étendre à de nombreux domaines, notamment l'élevage des cultures, les pratiques agronomiques, la gestion de l'eau et les technologies agricoles.

Pour accélérer l'innovation agricole, il faut coordonner les efforts entre les disciplines et les secteurs. L'intégration de l'information sur les caractères à toutes les échelles, du génome aux écosystèmes, est nécessaire pour prédire avec précision les résultats des génotypes dans les EPT actuels et futurs, ce qui exigera des équipes transdisciplinaires qu'elles explorent, identifient et exploitent de nouvelles possibilités pour accélérer les résultats des programmes de reproduction.

Infrastructure et systèmes de soutien

Les systèmes d'irrigation, les installations de stockage de l'eau, les réseaux de surveillance météorologique et les services de vulgarisation agricole jouent tous un rôle important dans l'adaptation des agriculteurs, qui doivent s'accompagner de politiques et de programmes qui assurent un accès équitable et une utilisation efficace.

Les mécanismes de soutien financier peuvent aider les agriculteurs à gérer les risques climatiques et à investir dans l'adaptation.Les programmes d'assurance-récolte, les secours en cas de catastrophe et les subventions à l'adaptation peuvent fournir des filets de sécurité essentiels et permettre aux agriculteurs d'adopter des pratiques résilientes au climat.

Services de transfert et de vulgarisation des connaissances

Les services de vulgarisation agricole, les programmes de formation des agriculteurs et les réseaux d'apprentissage entre pairs contribuent tous à la diffusion des connaissances et des pratiques en matière d'adaptation au climat. Ces mécanismes de transfert des connaissances doivent être adaptés à la culture, accessibles et adaptés aux conditions locales et aux besoins des agriculteurs.

Les technologies numériques et les outils agricoles de précision créent de nouvelles possibilités de transfert de connaissances et de soutien à la décision.Les applications mobiles, les images satellitaires, les services de prévision météorologique et les plateformes d'analyse des données peuvent fournir aux agriculteurs des informations opportunes et adaptées à leur emplacement pour guider les décisions d'adaptation.

Incidences économiques des impacts climatiques sur l'agriculture

Prix des aliments et dynamique du marché

Les effets du climat sur la production agricole ont des répercussions importantes sur les prix des denrées alimentaires et la stabilité du marché.La baisse des rendements des cultures et l'augmentation de la variabilité de la production peuvent faire grimper les prix des denrées alimentaires, ce qui nuit à la sécurité alimentaire, en particulier pour les populations à faible revenu, et peuvent se répercuter sur les systèmes alimentaires entiers, qui touchent non seulement les agriculteurs, mais aussi les consommateurs, les transformateurs et les détaillants.

Les tendances du commerce international peuvent changer considérablement à mesure que les changements climatiques modifient la répartition géographique de la productivité agricole. Les régions qui connaissent une baisse des rendements peuvent devenir plus dépendantes des importations alimentaires, tandis que les régions où les conditions de croissance sont améliorées peuvent accroître leurs exportations agricoles.

Économie agricole et moyens de subsistance ruraux

Les changements climatiques affectent non seulement les rendements agricoles, mais aussi la rentabilité agricole et les moyens de subsistance en milieu rural.L'augmentation des coûts de production, la variabilité des rendements et les investissements en matière d'adaptation peuvent réduire les marges bénéficiaires agricoles, en particulier pour les petits agriculteurs disposant de ressources financières limitées.

Les impacts économiques du changement climatique sur l'agriculture vont au-delà des exploitations agricoles pour toucher des collectivités rurales entières. Les chaînes d'approvisionnement agricole, les fournisseurs d'intrants, les installations de transformation et les secteurs des services ruraux dépendent tous de la productivité agricole.

Solutions de précision pour l'agriculture et la technologie

Prise de décision fondée sur les données

Les capteurs, les images satellitaires, les drones et les plateformes d'analyse des données fournissent aux agriculteurs des informations détaillées sur l'état des sols, la santé des cultures, les conditions météorologiques et la disponibilité des ressources, ce qui permet de prendre des décisions de gestion plus précises et plus opportunes qui peuvent optimiser l'utilisation des ressources et minimiser les pertes liées au climat.

Les technologies d'application à taux variable permettent aux agriculteurs d'adapter leurs intrants tels que l'eau, les engrais et les pesticides aux conditions de terrain et aux besoins des cultures, ce qui permet d'améliorer l'utilisation des ressources, de réduire les impacts environnementaux et d'améliorer la résilience des cultures aux contraintes climatiques.

Systèmes de prévision climatique et d'alerte rapide

Les systèmes améliorés de prévision du climat et d'alerte rapide peuvent aider les agriculteurs à anticiper et à se préparer aux défis climatiques. Les prévisions climatiques saisonnières, les systèmes d'alerte précoce à la sécheresse et les alertes météorologiques extrêmes permettent aux agriculteurs d'ajuster les dates de plantation, les sélections de cultures et les pratiques de gestion pour réduire les risques climatiques.

L'intégration de l'information climatique dans les systèmes d'aide à la décision agricole exige une attention particulière aux besoins des agriculteurs et aux contextes décisionnels.Les prévisions et les avertissements doivent être opportuns, exacts, accessibles et réalisables pour être utiles aux agriculteurs.

Intensification durable et considérations environnementales

Équilibrer productivité et durabilité

L'agriculture n'est pas un simple récepteur de l'impact du climat, mais un acteur majeur qui affecte les trajectoires climatiques et la qualité de l'environnement. Il est essentiel de comprendre de manière intégrée les conséquences des différentes stratégies d'atténuation des effets de la sécheresse pour assurer la sécurité alimentaire et réduire au minimum l'empreinte environnementale agricole.

Les approches d'intensification durable visent à accroître la productivité agricole tout en réduisant les impacts environnementaux, en mettant l'accent sur l'amélioration de l'utilisation des ressources, l'amélioration des services écosystémiques et la consolidation de la santé des sols.

Santé des sols et piégeage du carbone

Les sols à forte teneur en matière organique ont une plus grande capacité de rétention d'eau, une meilleure rétention des nutriments et une meilleure structure, ce qui améliore la résilience des cultures aux contraintes climatiques. Les pratiques qui renforcent la santé des sols, comme la culture de couverture, la réduction du travail du sol et les modifications organiques, servent donc deux objectifs d'adaptation et d'atténuation du climat.

Les sols agricoles ont également un potentiel important de piégeage du carbone, qui peut contribuer à atténuer les changements climatiques tout en améliorant la santé des sols et la productivité agricole. Les pratiques qui augmentent le stockage du carbone dans les sols peuvent créer des résultats gagnant-gagnant pour les agriculteurs, la sécurité alimentaire et la stabilisation climatique.

Perspectives d'avenir et défis émergents

Accélérer les changements climatiques

Dans le cadre de scénarios à haut taux d'émissions, les changements climatiques peuvent dépasser la capacité d'adaptation de nombreux systèmes agricoles, ce qui entraîne de graves conséquences pour la sécurité alimentaire. Inversement, des réductions agressives des émissions pourraient réduire sensiblement les risques climatiques agricoles et rendre l'adaptation plus réalisable.

Le potentiel de changements climatiques brusques, de points de basculement et d'effets en cascade crée une incertitude supplémentaire quant aux conditions agricoles futures, ce qui souligne l'importance de mettre en place des systèmes agricoles souples et résilients capables de répondre à un large éventail de conditions futures potentielles.

Conditions climatiques nouvelles et défis inédits

À mesure que les changements climatiques progressent, les systèmes agricoles peuvent être confrontés à des conditions sans précédent historique, ce qui crée des défis fondamentaux pour l'adaptation, car l'expérience passée peut fournir des orientations limitées pour la gestion future.

L'interaction des changements climatiques avec d'autres défis mondiaux, notamment la croissance démographique, l'urbanisation, l'épuisement des ressources et la perte de biodiversité, crée des pressions complexes et interdépendantes sur les systèmes agricoles, et il faudra, pour relever ces défis multiples simultanément, adopter des approches intégrées au niveau des systèmes qui tiennent compte de l'ensemble des facteurs sociaux, économiques et environnementaux qui affectent l'agriculture.

Innovation et transformation

Ces résultats indiquent une échelle d'innovation, d'expansion des terres cultivées ou d'adaptation supplémentaire qui pourrait être nécessaire pour assurer la sécurité alimentaire dans un climat en évolution, ce qui exigera un engagement soutenu en faveur de l'innovation agricole, des investissements substantiels dans la recherche et le développement et la volonté de transformer les systèmes agricoles de manière fondamentale.

Les nouvelles technologies, notamment la génomique avancée, la biologie synthétique, l'intelligence artificielle et la robotique, offrent de nouvelles possibilités d'adaptation et de transformation agricoles. Toutefois, la réalisation du potentiel de ces technologies nécessitera une attention particulière à l'équité, à l'accessibilité et à l'acceptation sociale.

Bâtir des systèmes alimentaires résistants au climat

Approches intégrées et collaboration multi-intervenants

Pour construire des systèmes agricoles résilients au climat, il faut une action coordonnée à plusieurs échelles et secteurs. Les agriculteurs, les chercheurs, les décideurs, les acteurs du secteur privé et les organisations de la société civile ont tous un rôle important à jouer.

Les approches intégrées qui combinent plusieurs stratégies d'adaptation sont généralement plus efficaces que les interventions individuelles. La combinaison de variétés améliorées avec de meilleures pratiques agronomiques, la gestion de l'eau et le soutien institutionnel crée des synergies qui améliorent la résilience globale des systèmes.

Autonomisation des agriculteurs et des collectivités locales

Les agriculteurs et les collectivités locales sont en première ligne de l'adaptation au climat agricole et possèdent des connaissances et une expérience précieuses.L'autonomisation de ces acteurs pour diriger les efforts d'adaptation, prendre des décisions éclairées et accéder aux ressources nécessaires est essentielle pour une adaptation efficace et équitable.

Soutenir l'innovation et l'expérimentation paysannes peut accélérer l'adaptation et générer des solutions adaptées à l'échelle locale.Les agriculteurs du monde entier développent déjà des réponses novatrices aux défis climatiques et créent des mécanismes pour documenter, partager et étendre ces innovations peut bénéficier à de plus vastes communautés agricoles.

Vision et engagement à long terme

L'adaptation de l'agriculture au changement climatique est un défi à long terme qui nécessitera un engagement et des investissements soutenus au cours des décennies. La réflexion à court terme et les réponses réactives sont insuffisantes pour relever l'ampleur et la complexité du défi.

Chaque année, le retard dans la réduction des émissions et la mise en œuvre de mesures d'adaptation accroît les risques et les coûts futurs. L'action décisive maintenant pour construire des systèmes agricoles résilients au climat peut contribuer à assurer la sécurité alimentaire, protéger les moyens de subsistance ruraux et contribuer à des efforts plus larges de stabilisation du climat.

Conclusion : Navigation vers l'avant

Les données scientifiques montrent clairement que les impacts climatiques réduisent déjà la productivité agricole et que ces impacts s'intensifieront sans prendre de mesures agressives pour réduire les émissions et s'adapter. Toutefois, les données scientifiques montrent également que des stratégies d'adaptation efficaces existent et peuvent réduire sensiblement les pertes agricoles liées au climat.

Pour relever avec succès le défi climatique de l'agriculture, il faudra adopter des approches intégrées qui combinent de meilleures variétés de cultures, de meilleures pratiques agronomiques, une meilleure gestion de l'eau, une innovation technologique et des politiques et institutions de soutien, et qui soient guidées par la compréhension scientifique, fondées sur les connaissances et l'expérience des agriculteurs, et mises en œuvre en tenant compte de l'équité et de la durabilité.

La voie à suivre est difficile, mais pas impossible. Avec un engagement soutenu, des investissements adéquats et une action concertée, les systèmes agricoles peuvent être transformés pour relever le double défi de nourrir une population mondiale croissante tout en s'adaptant à un climat en évolution.Les enjeux ne pourraient pas être plus élevés, car le succès ou l'échec de l'agriculture façonneront fondamentalement le bien-être humain, la prospérité économique et la durabilité environnementale dans les décennies à venir.

Pour plus d'information sur les stratégies d'adaptation climatique et les pratiques agricoles durables, visitez le portail USDA Climate Solutions[ et explorez les ressources du Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture. Vous trouverez d'autres renseignements sur l'innovation agricole dans le cadre du Programme de recherche du CGIAR sur le changement climatique, l'agriculture et la sécurité alimentaire.