Appréhender les dimensions spatio-temporelles du  climat (mésoclimat, microclimat et agroclimat)

Cette activité est menée en lien principalement avec des partenaires extérieurs à l'unité AgroClim dans le cadre des projets soutenus par les métaprogrammes au sein d'INRAE (CLIMATIKS, FORESEE, par exemple) mais aussi dans des projets de recherches (ANR ALMIRA, ANR PHENEC, par exemple). Elle consiste à développer des méthodes d’intégration des projections climatiques à basse résolution dans des modèles d’impact à plus haute résolution (bassin versant, parcelle) à travers des méthode de régionalisation et de descente d’échelle. Elle nécessite d'adapter les méthodes de descentes d’échelle développées en tâche de fond pour des problématiques ciblées d’impact du changement climatique (maladie et fonctionnement des plantes, érosion des sols, hydrologie, épidémiologie, écosystèmes de parasites, adaptation phénotypique d’essences forestières…);
Dans le cadre de cette activité, AgroClim apporte ses compétences en calcul scientifique ainsi que son expertise en climatologie.      

Développer de méthodologies d'analyses des effets du changement climatique sur les agro-écosystèmes

AgroClim a pour mission de fournir des méthodes d’analyse sur l’impact du changement climatique et des options d'adaptation sur les agrosystèmes cultivés (grandes cultures, arboriculture, viticulture et forêt). La mission s’inscrit dans le cadre de la production de données valorisables dans des services climatiques.

Les méthodologies proposées utilisent les données historiques d'observation du climat et les projections climatiques futures (voir portail DRIAS de Météo-France ou outils INRAE CLIMATIK et  SICLIMA Extraction de données).  Simulé par des modèles climatiques globaux, le climat futur est  régionalisé au contexte géographique local de l’étude. Le climat passé, présent ou futur devient une variable d’entrée des méthodologies proposées par AgroClim. La dimension spatiale des travaux concerne le territoire national en s'appuyant principalement sur le maillage climatique SAFRAN ou la sélection de sites multi-locaux de référence. La dimension temporelle concerne le présent, voir outil AgroMetInfo, mais aussi le moyen terme (horizon 2050) et le long terme de la fin de siècle (horizon 2100), voir outil SICLIMA Calcul.

	Une voie privilégiée pour la production de connaissance sur l’impact du changement climatique, est le recours à une approche de modélisation biophysique, visant à confronter les sorties de modèles (principalement modèles de culture, de maladie ou de phénologie), sous climat changeant. La prise en compte des effets abiotiques utilise le modèle de culture STICS dont AgroClim constitue une des principales équipes autour du modèle. La prise en compte des effets biotiques  a recours au couplage du modèle STICS avec un modèle de maladie comme MILA pour étudier l'impact du changement climatique sur la dynamique de maladies fongiques. La modéfication de la phénologie des être vivants est un  nndicateur important de l'impact du changement climatique,  la modélisation de la phénologie est aussi au coeur des activités d'AgroClim, dans sa relation étroite avec le CNRS-CEFE de Montpellier, autour du la plateforme de modélisation PMP.

La démarche de modélisation biophysique , au niveau international, s'inscrit dans des initiatives comme le programme international AGMIP. Le programme inclut un exercice international d’inter-comparaison de modèles de  culture. Le modèle STICS fait partie des trois modèles de culture les plus utilisés dans le monde avec les modèles APSIM et DSSAT. Il figure parmi la liste des modèles comparés pour différentes cultures comme le blé, le maïs  et le riz. L’exercice de comparaison  porte à la fois sur une validation des modèles sur des données expérimentales de sites expérimentaux répartis dans le monde et sur la réponse abiotique aux formalismes dépendant des variables climatiques et de la concentration en gaz carbonique dans l’air. Au niveau de l’Europe, AgroClim a contribué aussi à l’initiative conjointe MACSUR-CROPM.

En complément de cette approche de modélisation biophysique, AgroClim a proposé de développer une approche complémentaire semi-empirique. AgroClim a mis en place une bibliothèque d’indicateurs élémentaires autour de trois familles d’indicateurs (agroclimatique, écoclimatique et biotechnique). Le champ d’application des indicateurs concerne des questions agronomiques liées à l'évaluation des aux impacts résultants de choix tactiques d’implantation et de conduite de la culture.  AgroClim a proposé un cadre méthodologique concernant l’utilisation combinée et agrégée d’un panel d’indicateurs (voir outil GETARI). La méthode consiste en la conception des modèles d’agrégation combinant l’information fournie par un panel d’indicateurs. La présentation de la méthode et des exemples d'application sont décrits dans Caubel et al. 2015. AgroClim a développé une plateforme de calcul des indicateurs (voir outil SICLIMA Calcul).

Les travaux conduits par AgroClim sont orientés autour de 5 axes :

A1 : Méthodologies de Régionalisation/Spatialisation des données climatiques,
A2 : Définition, calcul et représentation spatio-temporelle d’indicateurs à l’échelle de la France,
A3 : Impact des facteurs abiotiques (eau, température) du changement climatique,
A4 : Impact des facteurs biotiques (maladie fongique) du changement climatique,
A5 : Impact  sur la phénologie des espèces pérennes d’intérêt pour INRAE du changement climatique.

Contact :
Iñaki Garcia de Cortazar
Marie Launay (Axes A2, A3, A4)
Dominique Ripoche (Axe A3)