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Permettre à la production agricole en Chine de relever durablement les défis climatiques de demain

Avec l’élévation des températures et des événements extrêmes de plus en plus fréquents, le changement climatique devrait avoir un impact négatif sur le rendement des cultures, et menacer ainsi les besoins d’une population mondiale croissante. Dans le même temps, l’expansion et l’intensification de la production agricole pour répondre à la demande en perpétuelle augmentation devraient accroître les émissions de gaz à effet de serre, et aggraver encore davantage le changement climatique. Étant le pays le plus peuplé au monde et disposant d’une surface proportionnellement limitée de terres arables, la Chine est tout particulièrement exposée aux risques associés à ce cercle vicieux. S’appuyant sur le passé pour se projeter vers un avenir prometteur, le Dr Xuhui Wang développe un modèle pour étudier la production chinoise et les émissions de gaz à effet de serre des principales terres cultivées (blé, maïs et riz) ainsi que leurs réponses aux facteurs du changement climatique, parmi lesquels les événements climatiques extrêmes, selon des pratiques de gestion diverses. Quel a été l’impact des événements climatiques extrêmes sur la production agricole ? Quels ont été les effets des différentes pratiques de gestion – par exemple l’irrigation, la fertilisation ou la rotation des cultures spécifiques ? Quel a été l’impact sur les émissions de gaz à effet de serre ? En apportant des réponses à ces questions vitales, le projet CHINA-CROP nous amènera à mieux appréhender la vulnérabilité de la production des terres cultivées dans des conditions météorologiques extrêmes, et à identifier les régions les plus sensibles. L’objectif des simulations de modèles climatiques est de fournir les éléments de base nécessaires à l’identification des stratégies les plus prometteuses pour assurer la productivité et la pérennité de la production agricole dans le futur.

« La population mondiale devrait doubler d’ici au milieu du siècle. Afin de garantir la sécurité alimentaire, les projections indiquent qu’il faudrait augmenter la production alimentaire de 70 % voire davantage », explique le Dr Xuhui Wang. « Le problème est qu’il existe déjà partout des terres cultivées, équivalentes à environ 20 % de la surface terrestre émergée. Si nous augmentons encore les surfaces des terres cultivées, elles seront prises sur les forêts ou les pâturages, ce qui aura des conséquences négatives sur le climat, l’environnement et la biodiversité. » « Notre meilleure et unique solution est donc d’accroître la production des champs de culture existants », poursuit notre chercheur. « Mais, c’est un véritable défi, parce que nous devons y parvenir sans augmenter exagérément les émissions de gaz à effet de serre et aggraver le changement climatique. » Les méthodes actuelles utilisées pour une production accélérée sont le prolongement des saisons de culture, l’accroissement de l’irrigation, l’usage intensif d’engrais et le développement de nouvelles variétés de semences avec un plus grand potentiel de productivité. « Ces méthodes se sont avérées particulièrement efficaces dans le passé, mais sous les tensions croissantes du réchauffement climatique et d’une demande alimentaire en hausse, leur potentiel technologique actuel sera vite épuisé », souligne le Dr Xuhui Wang. « Par ailleurs, l’utilisation généralisée d’engrais contribue énormément aux émissions de gaz à effet de serre, aggravant de ce fait le changement climatique et mettant en danger l’être humain, la biodiversité et la planète. »

Tester l’efficacité et la pérennité de différentes pratiques de gestion dans des conditions de changement climatique
L’objectif du projet CHINA-CROP vise à quantifier et comprendre comment le changement climatique et les différentes pratiques de gestion des sols au cours des 40 dernières années ont impacté la production agricole et les émissions de gaz à effet de serre. Pour compléter ce modèle, le Dr Xuhui Wang s’appuie le modèle ORCHIDEE-CROP, qu’il a développé lors de son doctorat pour simuler les budgets énergétique et carbone des terres cultivées. En l’adaptant aux spécificités des cultures chinoises et en y intégrant les données sur les pratiques de gestion des sols appropriées, notre chercheur et son équipe seront en mesure de recréer l’évolution du rendement des récoltes et des émissions de gaz à effet de serre au cours des 40 dernières années et d’analyser les fluctuations par rapport aux changements climatiques et de gestion. De cette façon, les simulations peuvent révéler une éventuelle combinaison de solutions de gestion, capables d’assurer la sécurité alimentaire sans augmenter excessivement les émissions de gaz à effet de serre.
Le résultat du projet contribuera aux prochains rapports d’évaluation du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC) et proposera des preuves quantitatives pour le développement de stratégies agricoles visant à adapter et atténuer les conséquences du changement climatique. Mais, un compromis raisonnable peut-il être trouvé pour accroître la productivité sans aggraver le changement climatique ? « L’équilibre sera difficile à trouver et beaucoup d’incertitudes demeurent », remarque le Dr Xuhui Wang. « La croissance de la production agricole s’est stabilisée dans beaucoup des principaux pays producteurs de denrées alimentaires. Les techniques actuelles atteignent leur limite, mais de nouvelles technologies sont en train d’être développées pour relancer la production et contribuer à réduire l’impact sur l’environnement ». Avec le projet CHINA-CROP, le Dr Xuhui Wang contribuera grandement à établir une évaluation complète de l’agriculture des terres cultivées chinoises, mettant en lumière les pires et les meilleures pratiques, et jetant les bases pour de nouvelles pratiques prometteuses.