Vous n’avez pas besoin d’un doctorat en agriculture pour savoir que l’eau est essentielle à la production agricole. Mais depuis des années, des gens comme Jonathan Proctor, titulaire d’un doctorat en agriculture et économie des ressources de l’Université de Californie à Berkeley, tentent d’expliquer pourquoi l’importance de l’eau n’apparaît pas dans les modèles statistiques de rendement des cultures.
« Les études analysant la façon dont les rendements des cultures réagissent à la température et aux précipitations ont tendance à montrer que la température compte beaucoup plus que l’eau, même si nous comprenons, d’après la physiologie des plantes, que la température et l’approvisionnement en eau sont tous deux très importants pour les cultures », a déclaré Proctor, stagiaire postdoctoral au Prof. Groupe de Peter Huybers à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). « Résoudre ce casse-tête est essentiel pour quantifier comment le changement climatique affectera les rendements mondiaux des cultures. »
L’équipe de recherche avait une hypothèse : Et si les modèles mesuraient le mauvais type d’eau ? Plutôt que de mesurer les précipitations, comme l’avaient fait des études précédentes, l’équipe de Harvard a utilisé des satellites pour mesurer l’humidité du sol autour de la zone racinaire du maïs, du soja, du mil et du sorgho poussant dans le monde entier.
L’équipe a découvert que les modèles utilisant l’humidité du sol expliquaient de 30 à 120 % de plus la variation de rendement d’une année à l’autre des cultures que les modèles reposant sur les précipitations.
« Les précipitations et l’humidité du sol peuvent différer assez considérablement en raison de l’évaporation, de l’infiltration et du ruissellement », a déclaré Proctor. « Ce qui tombe du ciel n’est pas nécessairement ce qu’il y a dans le sol pour que les cultures boivent – et nous constatons que ce qui se trouve dans le sol pour que les cultures boivent est ce qui compte réellement pour leur rendement. »
En utilisant des observations satellitaires de l’humidité du sol associées à une approche statistique, l’équipe a pu mieux séparer et comprendre les influences individuelles de la température et de l’approvisionnement en eau sur le rendement, qui sont souvent confondues car la chaleur et la sécheresse sont fortement corrélées.
Plus précisément, l’équipe a constaté que la chaleur extrême était moins dommageable pour les rendements des cultures que les modèles précédents ne l’estimaient, ce qui réduisait les dommages projetés du réchauffement. Mais l’équipe a également constaté une sensibilité accrue à la sécheresse et aux inondations.
« Lorsqu’il s’agit de prédire la productivité agricole dans un climat changeant, nous devons considérer comment la température et la disponibilité de l’eau vont évoluer ensemble », a déclaré Huybers, professeur de sciences et d’ingénierie de l’environnement à SEAS et en sciences de la Terre et des planètes.
« Par rapport à la température, les changements dans la disponibilité de l’eau seront plus régionaux et saisonniers, de sorte que les stratégies de planification et de gestion régionales viendront plus au premier plan pour faire face au changement climatique. »
L’équipe prévoit d’utiliser cette meilleure compréhension de la façon dont l’humidité et la température du sol influencent la productivité agricole mondiale pour explorer comment le changement climatique peut affecter d’autres aspects du bien-être humain, tels que les décisions de migration ou la stabilité des approvisionnements alimentaires.
Le papier a été publié dans Nourriture naturelle.
La recherche a été co-écrite par Angela Rigden et Duo Chan.
Il a été soutenu par le Harvard Google Data+Climate Project.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par École d’ingénierie et de sciences appliquées Harvard John A. Paulson. Original écrit par Leah Burrows. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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