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Chapitre 10. Changement de climat, agriculture globale et vulnérabilité régionale


10.1. Les méthodologies d'évaluation des impacts
10.2. Estimations de la réponse des cultures pour différentes régions du monde
10.3. Les études globales et leurs implications dans les effets régionaux
10.4. La vulnérabilité régionale
10.5. L'adaptation potentielle et les politiques
10.6. Le potentiel technologique d'adaptation
10.7. La capacité socio-économiques d'adaptation
Références

John REILLY

Division des Ressources Naturelles et de l'Environnement, Economic Research Service, USDA, Washington DC, USA

Les impacts potentiels du changement de climat sur l'agriculture sont très incertains. Le grand nombre d'études conduites ces dernières années dans beaucoup de sites différents à travers le monde montrent, quand il y en a, de solides conclusions sur la grandeur et la direction de l'impact pour des pays individuels ou des régions. Lorqu'il existe un consensus apparent, fréquemment il semble ne se produire que parce qu'une ou deux études ont été faites en n'utilisant qu'un seul scénario climatique. Beaucoup de ces études ont mis l'accent sur des scénarios obtenus pour un doublement du CO2 (2xCO2) avec un Modèle de Circulation Générale (GCM) à l'équilibre. Ceux-ci ne décrivent pas la variété de conditions climatiques qu'une région particulière va expérimenter suite aux changements futurs du climat actuel.

Les changements potentiels futurs du climat sont aussi plus incertains à cause du rôle récemment reconnu des aérosols sulfatés qui peuvent en partie compenser le réchauffement attendu de la hausse des concentrations en CO2, méthane, oxyde nitreux et autres gaz en traces actifs sur le rayonnement. La variation spatiale importante des concentrations en aérosols sulfatés signifie que l'allure régionale du changement de climat peut être assez différente de celle simulée sur la seule base d'une hausse du CO2. La courte durée de vie des aérosols dans l'atmosphère (quelques jours) signifie que si l'usage de charbon riche en soufre croît en Chine et en Inde ou si des efforts pour contrôler l'émission de soufre aux Etats-Unis ou en Europe s'intensifient, l'allure spatiale du changement de climat pourrait se modifier de façon importante en une période de temps relativement courte à cause des changements dus à l'effet de refroidissement des aérosols.

Différentes méthodologies d'impact donnent aussi des résultats qui varient largement dans les impacts directs du changement de climat sur les rendements des cultures et la production agricole même en examinant des scénarios de la même région sous le même climat. Les bases de l'environnement socio-économique, de la technologie agricole et des ressources naturelles vont être aussi profondément modifiées dans les 100 prochaines années si l'agriculture relève les nombreux défis liés à l'alimentation d'une population mondiale croissante ou échoue à le faire.

La forte conclusion qui émerge des études d'impacts est que le changement de climat peut modifier de façon significative la productivité agricole à peu près partout. Certaines régions actuellement très productives peuvent le devenir beaucoup moins. Certaines régions à présent marginales en bénéficieraient de manière substantielle alors que d'autres peuvent devenir improductives. Les études de rendement des cultures montrent des variations de + 20, 30% ou plus dans certaines régions et des pertes de même importance dans d'autres. La plupart des régions peuvent s'attendre à des changements et devront s'y adapter mais la direction des changements, particulièrement des précipitations, et les adaptations requises ne peuvent pas être prédites maintenant. Pas plus qu'il ne sera possible de les prédire de manière sûre. L'évidence actuelle suggère que les régions vers les pôles où l'agriculture est limitée par de courtes saisons de croissance gagneront probablement plus tandis que les régions subtropicales et tropicales souffriront vraisemblablement plus de la sécheresse et des pertes de productivité. Cependant, ces larges conclusions ne fournissent guère de base pour cartographier une stratégie à long terme d'adaptation agricole. Donc, la politique doit être de garder la flexibilité pour répondre au fur et à mesure que les conditions changent.

Une question de plus est comment les impacts du changement de climat sur la production agricole s'inscrivent-ils parmi les autres défis pressants que rencontre l'agriculture dans diverses régions du monde? Le changement de climat est-il une menace mineure qui ne serait pas détectée au sein des nombreuses modifications qui refaçonneront les secteurs agricoles des économies mondiales? Ou, y a-t-il un autre défi critique du secteur agricole qui s'efforce de faire face à la croissance de la population, à la dégradation des ressources, aux contraintes plus serrées sur les ressources disponibles et à l'épuisement des capacités technologiques d'accroître la production en utilisant les ressources en terres et en eaux existantes?

Il est utile de positionner certaines projections d'une agriculture sous 2xCO2 dans le contexte d'autres projections du futur. Si nous acceptons les tendances démographiques à long terme, l'ajout absolu le plus grand à la population mondiale aura lieu au cours de la décennie des années 1990, la croissance ayant déjà ralenti depuis les années 1950 et 1960. D'ici le temps où les scénarios de climat 2xCO2 devraient se réaliser (aux environs de 2100 ou plus tard), la population du monde se sera stabilisée et la recherche agronomique ne sera plus confrontée au défi d'accroître la productivité pour soutenir une population en croissance.

Par conséquent, il est nécessaire d'analyser plus spécifiquement la manière avec laquelle le climat va changer dans les 10, 20 ou 30 ans plutôt que dans les 100 ans à venir. C'est aussi une mise en garde contre une distanciation de notre réponse au changement de climat par rapport à celle aux besoins immédiats de l'agriculture: alimenter une population croissante, où l'on estime qu'actuellement 740 millions de personnes souffrent encore de la faim et de la malnutrition, tout en maintenant la productivité des ressources agricoles de base et en rencontrant les demandes que la minimisation des dégâts à l'environnement a placé sur elle.

Ce chapitre consiste en: (1) une brève discussion des principales méthodologies d'estimation des impacts du changement de climat dans le sens où divers modèles en font des estimations substantiellement différentes; (2) un bilan des grands résultats rapportés dans la littérature à partir des études de changement de climat sur les rendements des cultures dans différentes régions (combien (peu) connaissons-nous?); (3) une révision d'ensemble des estimations faites sur la production agricole globale et ses impacts régionaux; (4) une discussion sur le problème de la vulnérabilité en y ajoutant une définition précise tout en passant en revue quelques concepts de vulnérabilité utilisés dans la littérature; et (5) synthétiser les questions spécifiques d'adaptation - comment le système agricole mondial, ou plus précisément, ces populations fortement dépendantes de l'agriculture se rendront-elles moins susceptibles de souffrir des pertes dues au changement de climat.

10.1. Les méthodologies d'évaluation des impacts

Le changement de climat représente un défi pour les chercheurs qui essaient de quantifier son impact dû à l'échelle globale des impacts probables, à la diversité des systèmes agricoles et à l'échelle à long terme de décennies. Les conditions climatiques, pédologiques et socio-économiques varient largement à travers le monde. Chaque culture et variété de culture ont des tolérances et optima climatiques spécifiques. Il n'est pas possible de modéliser l'agriculture mondiale de façon à saisir les détails de la réponse des plantes en tout lieu. La disponibilité des données avec le détail géographique nécessaire est actuellement la limitation majeure plutôt que la capacité de calcul ou de compréhension fondamentale des réponses des cultures au climat. Un problème spécifique fut la manière de mettre la connaissance détaillée de la réponse des plantes en évaluations agrégées des évaluations régionales. Généralement, des compromis sont nécessaires pour développer des analyses quantitatives aux échelles régionales.

Il y a deux approches de base pour évaluer la réponse des cultures et des agriculteurs au changement de climat: (1) la modélisation structurelle de la réponse agronomique des plantes et les décisions de gestion économique des agriculteurs sur base de spécifications théoriques et d'une évidence expérimentale contrôlée; et (2) la dépendance de la réponse observée des cultures et des agriculteurs aux variations de climat.

Dans la première approche, une structure et un détail suffisants sont nécessaires pour représenter des cultures spécifiques et des variétés de cultures dont les réponses aux différentes conditions sont connues par des expériences détaillées. Un détail similaire de la gestion de l'exploitation agricole permet la modélisation directe du déroulement des opérations au champ, des choix de cultures et de la manière avec laquelle ces décisions affectent les coûts et les revenus. Ces approches modélisent de façon typique une culture ou une exploitation agricole représentative. Dans les deux cas de modèles économiques de décisions à l'exploitation agricole et de modèles de réponses des cultures, le but original était d'améliorer la compréhension de la croissance des cultures et de la gestion de l'agriculteur. Dans le cas des modèles d'exploitation agricole représentative, on peut espérer offrir un conseil normatif à l'agriculteur - où les opérations à l'exploitation agricole diffèrent des résultats de modèles qui maximisent le profit (ou minimisent les coûts), en ce sens qu'il offre à l'agriculteur une indication sur la façon d'améliorer la performance de son exploitation agricole. Dans les deux cas, la représentation idéalisée de l'opération culturale et de l'exploitation agricole tend à donner des résultats fort différents de l'expérience actuelle des exploitations agricoles qui fonctionnent dans les conditions du monde réel. Cela peut refléter le fait que les agriculteurs ne travaillent pas pour maximiser le profit (ils pourraient améliorer leur performance) ou que les modèles ne considèrent pas certains facteurs dont l'agriculteur tient compte tel que le risque ou le manque d'alternatives d'emploi immédiat. A cause de la nature idéalisée de ces modèles, beaucoup d'analystes considèrent qu'ils fournissent une évidence de la production potentielle ou de la profitabilité potentielle. Imposer un changement de climat à ces modèles donne des estimations sur la manière dont la production potentielle peut changer suite au changement de climat. L'usage de ces résultats, comme indicateurs de la façon dont le climat affectera en fait l'agriculture, repose donc sur l'hypothèse que le changement potentiel représente celui qui serait expérimenté dans les faits. Beaucoup d'approches de ce type ont utilisé des modèles détaillés de réponse des cultures qui exigent des données journalières du temps. Dans les analyses agrégées, à cause de la complexité des modèles et du besoin d'information détaillée sur le temps pendant au moins une décennie, il faut faire des inférences depuis des sites et des cultures relativement peu nombreux vers de grandes superficies et à des systèmes de production diverse. C'est l'approche de base de Fisher et al. présentée au chapitre 9.

Le travail de Leemans et Solomon (1993) est de la même veine. Ils ont choisi des représentations beaucoup plus simples des interactions culture/climat mais il est toujours lié à une représentation agronomique fondamentale de la croissance des cultures en réponse à la température et à la précipitation. L'avantage de leur approche est que, grâce aux quantités minimes de données climatiques requises (moyennes mensuelles de température et précipitation), les modèles de cultures peuvent être appliqués à une grille de résolution latitude-longitude de 0,5° x 0,5°.

La seconde approche, qui se base sur la réponse observée des cultures et des agriculteurs, fournit quelques unes des premières estimations des effets potentiels. L'exemple le plus simple de cette approche est d'observer les limites climatiques actuelles des cultures et de redessiner ces limites pour un changement prédit de climat (par ex., Rosenzweig, 1985). De même, des chercheurs ont appliqué une analyse statistique des données à travers des zones géographiques pour séparer le climat d'autres facteurs (par ex., différentes qualités de sol, diverses conditions économiques) qui expliquent les différences de production à travers des régions et les utilisèrent pour estimer les impacts agricoles potentiels du changement de climat (par ex., Mendelson et al., 1994). Un avantage d'utiliser l'évidence directe de la production observée est que les données reflètent la manière de travailler des agriculteurs dans des conditions commerciales et celle de répondre des cultures poussant de fait dans ces conditions et dans les conditions climatiques qui varient géographiquement. Ici, le travail le plus récent utilise des modèles de forme extrêmement réduite (par ex., Mendelson et al, 1994) quoique l'estimation de modèles structuraux plus détaillés soit possible. Darwin et al. (1995) utilisent des preuves à partir de variations géographiques du climat dans un modèle global, en allouant la production et l'usage d'intrants à des classes de sols déterminées climatiquement sur base des modes actuels de production. Les impacts du changement de climat sont alors simulés en altérant la distribution des classes de sols et en supposant que, quand une classe de sols change dans une région, son niveau sous-jacent de production se transforme en celui de la nouvelle classe de sols.

L'approche de Darwin et al. (1995) lie la productivité agricole de base des classes de sols, décrite par une fonction de production, à un modèle général d'équilibre calculable de l'économie mondiale. Donc, la production actuelle dans une région ou classe de sols dépend des prix de liquidation du marché final. Le modèle traite aussi des interactions avec les autres secteurs de l'économie, en priorité les secteurs en compétition pour l'eau et le sol. Mon intérêt dans ce chapitre est dans des approches contrastées utilisées pour estimer l'impact initial du climat sur la production agricole. Comme démontré par Fisher et al. (1994), Reilly et al. (1994) et Adams et al., 1988), étant donné un choc climatique initial sur la productivité, il y a plusieurs moyens pour introduire ce choc dans une variété de différents types de modèles économiques pour générer des estimations de l'impact du marché et pour réaliser la production à des nouveaux prix d'équilibre.

L'avantage de ces approches est que la réponse des cultures et des agriculteurs est basée sur la réponse de fait dans des conditions actuelles de fonctionnement plutôt qu'une vue idéalisée de la manière de répondre des cultures et des agriculteurs. La question de savoir si ces types d'approches reflètent l'impact de la productivité avec précision dépend de la manière avec laquelle ils contrôlent bien les autres facteurs (telle la qualité des sols) et les agriculteurs peuvent ajuster leur production au changement du climat. Cette dernière considération suggère que ces approches cernent la réponse d'équilibre à long terme au changement de climat et peuvent ne pas englober les coûts d'ajustements associés aux changements de cultures et de pratiques de production nouvelles.

10.2. Estimations de la réponse des cultures pour différentes régions du monde

Le Tableau 10.1 résume les résultats d'un grand nombre d'études d'impact du changement de climat sur la production potentielle des cultures. Alors que ce tableau ne donne pas de détail sur la gamme d'études spécifiques, les méthodes et les scénarios évalués, il est indicatif de la large gamme d'estimations. La conclusion générale des études globales, à savoir que ce sont les régions tropicales qui souffriraient le plus des conséquences négatives, est en partie supportée par les résultats du tableau. Par exemple, l'Amérique Latine et l'Afrique montrent surtout des impacts négatifs. Cependant, très peu d'études ont été menées dans ces régions. Pour l'Europe, les Etats-Unis et le Canada ainsi que pour l'Asie (y compris la Chine) et la Ceinture Pacifique, où il y a eu beaucoup plus d'études, les résultats varient généralement depuis des effets négatifs sévères (-60, -70%, ou échec cultural complet) jusqu'à des hausses de rendements potentiels tout aussi grandes.

Les larges gammes d'estimations sont dues à plusieurs facteurs non encore élucidés. Les différences entre les scénarios de climat sont importantes et peuvent générer de larges gammes d'impacts même quand des méthodes identiques sont utilisées pour les mêmes régions. Par exemple, une étude sur l'impact potentiel des rendements du riz menée pour la plupart des pays d'Asie du Sud et du Sud-Est ainsi que pour la Chine, le Japon et la Corée a trouvé, en utilisant le même modèle de cultures, des gammes de modifications de rendements pour l'Inde de -3 à 28%, pour la Malaysie de +2 à +27%, pour les Philippines de -14 à +14% et pour la Chine continentale de -18 à -4% (Matthews et al., 1994a, b) en fonction du scénario de climat utilisé GISS, GFDL ou UKMO.

Les impacts à travers les sites peuvent varier largement au sein d'une région. Donc, combien de et quels sites sont choisis pour représenter une région et comment les estimations spécifiques aux sites sont agrégées sont des questions qui peuvent avoir des effets importants sur les résultats. Des études pour les Etats-Unis et le Canada démontrent la grande gamme d'impacts à travers les sites avec une perte totale ou presque totale des cultures projetée chaque année pour le blé et le soja en un site aux Etats-Unis (Rosenzweig et al., 1994) mais avec des hausses de rendement en blé de 180 à 230% pour d'autres sites aux Etats-Unis et au Canada (Rosenzweig et al., 1994; Brklacich et al., 1994; Brklacich et Smit, 1992).

Si et comment les modifications dans une variété de culture sont spécifiées dans une étude peuvent avoir un grand impact. Des études faites sur la réponse du blé en Australie ont montré des impacts dans une gamme de -34 à +65% pour le même scénario de climat et le même site en fonction de la spécification du cultivar connu et cultivé d'habitude dans le modèle de cultures (Wang et al., 1992).

De même, Matthews et al. (1994a,b) conclurent que les pertes sévères de rendements en riz en Asie du Sud, du Sud-Est et de l'Est étaient dues dans beaucoup de scénarios à l'effet d'un seuil de température qui causait la stérilité de l'épillet mais que la variation génétique par rapport à ce seuil fournirait probablement une opportunité importante pour changer de variétés au fur et à mesure que la température s'élève. Donc, une analyse d'impact qui spécifie étroitement une variété de culture génère probablement un impact estimé très différent d'une analyse qui spécifie les réponses sur base de la variation génétique des cultivars existants. Certaines études ont tenté d'évaluer comment la production de cultures futures peut changer la gamme de variabilité génétique dans les variétés futures (Easterling et al., 1993).

Finalement, la somme estimée d'adaptations à être entreprises par les agriculteurs varie. Les vues fondamentales sur la manière avec laquelle le secteur agricole répond aux conditions de changement (de tout type) façonnent le choix de l'approche méthodologique. Et ces approches méthodologiques peuvent apparemment donner des estimations d'impact très différentes. Pour certains analystes, la perspective que les agriculteurs ne changeront pas de variété de culture cultivée au cours des 100 prochaines années alors que le climat, la technologie, les prix et d'autres facteurs changent, est si éloignée qu'ils ont choisi de représenter les changements de variétés comme une réponse essentiellement autonome du secteur agricole. D'autres analystes ont choisi des caractéristiques de variétés de culture plus spécifiques, considérant même que le changement de variétés n'était ni automatique ni sans coût. Par exemple, les différentes variétés de blé produisent des farines de caractéristiques différentes et les pratiques culturales pour cultiver le blé de printemps ou d'hiver diffèrent. De même, des études d'impacts sur la production de riz japonais estiment des impacts négatifs dans les parties méridionales du pays à cause des tolérances climatiques du riz Japonica qui est préféré aux variétés Indica au Japon (Seino, 1993).

Tableau 10.1. Rendement régional de cultures sur base de climats GCM en équilibre avec un doublement du CO2(2xCO2) Source: Reilly et al. (1996).

Région

Culture

Impact sur rendement (%)

Pays étudiés/commentaires

Amérique latine

maïs

-61 à la hausse

Argentine, Brésil, Chili, Mexique. La gamme est donnée pour différents scénarios du GCM, avec et sans effet du CO2

Blé

-50 à -5

Argentine Uruguay, Brésil. La gamme correspond à différents scénarios du GCM, avec et sans effet du CO2

soja

-10 à+ 40

Brésil. La gamme correspond à différents scénarios du GCM, avec effet du CO2

Ex-URSS

blé grain

-19 à+ 41 -14à+ 13

La gamme est donnée pour différents scénarios du GCM et régions, avec l'effet du CO2

Europe

maïs

-30 à la hausse

France, Espagne, Europe du Nord. Avec adaptation, effet du CO2
Plus longue saison culturale; perte d'efficience d'irrigation; décalage vers le nord.

blé

hausse ou baisse

France, Royaume-Uni, Europe du Nord avec adaptation, effet du CO2.

légumes

hausse

Plus longue saison: décalage vers le nord, plus grands dégâts dus aux ennemis des cultures moins de risque d'échecs dans les cultures

Amérique du Nord

maïs blé

-55 à +62 -100 à +234

Etats-Unis d'Amérique et Canada. La gamme comprend divers scénarios du GCM et sites avec/sans effet du CO2

soja

-96 à +58

Etats-Unis d'Amérique. Impact moins sévère ou augmentation de rendement quand l'effet du CO2 et l'adaptation sont considérés

Afrique

maïs

-65 à +6

Egypte, Kenya, Afrique du Sud, Zimbabwe. Avec effet du CO2; la gamme porte sur différents sites et scénarios de climats.

millet

-79 à -63

Sénégal. La capacité de charge est tombée à 11-38%.

biomasse

baisse

Afrique du Sud; décalage des zones agricoles.

Asie du Sud

riz

-22 à +28

Bangladesh, Inde Philippines, Thaïlande, Indonésie

maïs

-65 à -10

Malaisie, Myanmar. Gamme sur différents scénarios

blé

-61 à +67

du GCM, et sites; avec effet du CO2; certaines études prennent en compte l'adaptation.

Chine Continentale et Taiwan

riz

-78 à +28

Inclus le riz pluvial et irrigué. Effets positifs au NE et NW de la Chine, négatif dans la plus grande partie du pays. La variation génétique fournit les possibilités pour l'adaptation

Asie (reste) et la ceinture pacifique

riz

-45 à +30

Japon et Corée du Sud. La gamme comprend les différents scénarios du GCM. Généralement positive au Nord du Japon; négative au Sud.

pâture

-1 à +35

Australie et Nouvelle Zélande. Variation régionale.

blé

-41 à +65

Australie et Japon. Large variation, dépendant du type de cultivar

Les différences entre simplement supposer ou non que l'agriculteur adoptera la variété la mieux adaptée sont grandes mais ces différences sont potentiellement amplifiées plusieurs fois parce que les séries d'adaptations potentielles sont larges, certaines exigeant une reconnaissance, une action et un investissement plus spécifiques de la part des agriculteurs. Comment ceux-ci choisissent-ils une date de plantation - en plantant au même moment chaque année sans souci des conditions climatiques ou en plantant lorsque les températures du sol sont suffisantes pour la croissance des cultures, quand débute la saison des pluies ou quand les champs peuvent être préparés? Si la décision dépend en partie des conditions du temps alors le processus de prise de décision à l'exploitation agricole conduira à un certain degré d'ajustement autonome au changement de climat. De même, les modifications dans les pratiques de labour et d'irrigation, les plans de rotation, les cultures, les traitements et les récoltes des cultures qui auront probablement lieu dans les 100 ans à venir à cause de nombreux facteurs refléteront-elles les changements simultanés du climat ou bien les agriculteurs seront-ils incapables de détecter le changement de climat et échoueront donc à adapter ces systèmes, devenant ou restant mal adaptés aux conditions climatiques locales? S'ils s'adaptent aux conditions actuelles (mais ne peuvent pas regarder l'avenir avec confiance) de combien leurs investissements à long terme sera-t-il inadapté après 3, 5, 10 ou 20 ans de changements continus du climat?

Le Tableau 10.2 donne, pour les Etats-Unis, la gamme des estimations qui ont été générées par des méthodologies et des hypothèses assez différentes à propos de l'ampleur de l'adaptation qui aura lieu. Alors que ce tableau ne couvre que les Etats-Unis, il est probable que l'application de cette gamme d'approches à d'autres régions générerait une gamme similaire d'estimations. Les estimations de Mendelsohn et al. (1994) (colonnes 1 et 2) sont basées sur un modèle économétrique estimé sur un transect de données et, selon les auteurs, reflètent un plein ajustement à long terme de l'agriculture américaine à un choc de changement de climat. La méthodologie ne prend pas en considération la manière dont les prix des cultures peuvent changer et, donc, ils peuvent être fort comparables au choc initial sur les rendements des cultures utilisé dans d'autres méthodologies. Sauf pour la colonne 8, aucune des estimations ne considèrent l'effet direct du CO2 sur la croissance des plantes. Malheureusement, étant donné leurs larges gammes, ces méthodologies ne fournissent généralement pas des résultats qui soient directement comparables et, donc, une interprétation est nécessaire.

La différence méthodologique la plus forte est entre Mendelsohn et al. (1994) et Rosenzweig et Parry (1994). Les colonnes 1 et 2 reflètent les résultats des modèles estimés avec des poids différents sur les observations individuelles. Mendelsohn et al. (1994) suggèrent que les estimations de la colonne 2 basées sur le revenu sont plus appropriées parce qu'elles reflètent la valeur économique des cultures. Ils suggèrent que les estimations les plus négatives pondérées sur la superficie (colonne 1) reflètent le type de biais qui peut être introduit en mettant l'accent sur les cultures de céréales qui ont généralement une valeur à l'hectare plus basse que beaucoup d'autres cultures telles que les fruits et légumes. Le contraste entre le choc de l'impact du climat qu'ils estiment (colonne 2) et les types de chocs de rendements estimés par Rosenzweig et Parry (1994) (colonne 7) donne une image dramatiquement différente de l'impact du changement de climat sur l'agriculture américaine. Rosenzweig et Parry font certains ajustements mais, malheureusement, les chocs de rendements pour les Etats-Unis comparables à ceux de l'étude de Mendelsohn et al. (changement de climat et adaptation sans effets du CO2) ne sont pas renseignés. Cependant, dans leur étude, l'adaptation n'a pas un effet particulièrement puissant pour compenser les pertes rapportées par Reilly et Hohmann (1993). Les impacts relativement bénins pour les USA dans les estimations de rendements de Rosenzweig et Parry (colonne 8, avec le CO2 et l'adaptation) sont, en bonne partie, moins sévères à cause du CO2. Par conséquent, différentes méthodologies, tenant compte de l'adaptation mais pas de l'effet du CO2, produisent apparemment des estimations d'impact pour quatre scénarios de climat importants de l'ordre de -1 à+ 5% en utilisant la méthodologie de Mendelsohn et al. mais de -10 à -25% avec celle de Rosenzweig et Parry. En dérivant la gamme de -10 à -25%, je suppose que l'adaptation dans leur étude peut avoir réduit les pertes de 5 à 10% et que l'effet fertilisant du CO2 a réduit les pertes de 75 à 100%, ce qui est l'importance relative de ces deux facteurs, estimée par Reilly et Hohmann (1993) sur une base globale de leurs données.

Tableau 10.2. Estimation de l'impact du changement de climat sur l'agriculture des Etats-Unis d'Amérique, changement en pourcentage

Scénario du climat

sans effet du CO2; Mendelsohn et al. (1994)

Sans effet du CO2; Darwin et al;. (1995)

Effet sur le rendement moyen des cultures aux Etats-Units Rosenzweig et Parry (1994)

1 Pondération

2 Pondération

Effets sur les revenus de l'exploitation

Effets sur la production céréalière

7 Pas d'

8 Ajustement

3 Adaptation

4 Ajustement

5 Pasd'

6 Ajustement

suivant la surface

suivant revenu

au niveau de l'exploitation

complet

ajustement

complet

ajustement

et CO2

GISS

-1,8

+2,0

+4,1

-7,8

-24,4

-3,0

-14 à -21

0 à +17

GFDL

-1,2

+4,2

-16,1

+4,3

-38,0

-2,0

-23 à -29

+9 à -10

UKMO

-4,5

+1,1

-4,4

-5,4

-38,4

-5,0

-25 à -58

+1 à -20

OSU

-3,6

-0,7

-10,0

+5,8

-33,3

-5,2





Notes: Mendelsohn et al. ont défini l'impact sur la valeur des terres comme le pourcentage de la valeur totale de la production agricole et de l'élevage. Les valeurs de la production agricole et de l'élevage datent de 1990; (Darwin et al. 1995). Pour une description de la méthodologie de Mendelsohn et al., voir Mendelsohn et al. (1994). Les résultats de simulations du modèle pour le GISS, GFDL, UKMO et OSU reportés ci-dessus ont été fournis par une communication personnelle avec Mendelsohn, 29 Mars 1995. Les résultats de Darwin et al. sont calculés à partir de simulations décrites dans Darwin et al. (1995). Rosenzweig et Parry récapitulent une gamme d'impacts de rendements de cultures utilisés dans leurs études de 1994 pour les Etats-Unis. Les chocs de rendement moyen des cultures aux Etats-Unis estimés par eux ont été décrits dans Reilly et al. (1993). Des études spécifiques de rendement dont une part a été à la base de ces estimations ont été reportées dans Rosenzweig et al. (1994).
GISS: Goddard Institute for Space Studies.
GFDL: Geophysical Fluid Dynamics Laboratory.
UKMO: United Kingdom Meteorological Office.
OSU: Oregon State University.

L'étude de Darwin et al. (1995) a utilisé un ensemble de chocs climatiques dérivés indépendamment, qui représente un changement de climat comme une modification de classe de sols où la productivité de chaque classe de sols est estimée à partir de données actuelles. En utilisant, comme base de projections, les différences de production observées dans un climat qui varie géographiquement, leur méthodologie pour estimer l'effet direct du climat était plus proche de celle de Mendelsohn et al. (1994). Leurs résultats, colonnes 3 à 6, aident à expliquer et confirment certaines différences entre les deux autres études. Dans l'étude de Darwin et al. (1995), le choc initial sur la production de céréales aux Etats-Unis (colonne 5) est similaire, et en général plus sévère que les chocs de rendements estimés par Rosenzweig et Parry (1994) (colonne 7). Cependant, Darwin et al. (1995) estiment que, en considérant seulement l'ajustement au niveau de l'exploitation agricole (sans modification de prix et sans expansion de la production agricole sur de nouvelles superficies), les agriculteurs pourraient compenser entre 70 et 120% des pertes initiales (c.-à-d., en comparant les colonnes 5 et 3). Notons que cette comparaison est faite entre les impacts de production de céréales et ceux du revenu de l'exploitation agricole, ce qui est comparable (vu que la simulation à la colonne 3 ne permet pas aux prix de changer) sauf que le revenu à l'exploitation agricole comprend les impacts sur l'agriculture du bétail et d'autres productions que les grains. Les colonnes 4 et 6 donnent les estimations après le plein ajustement qui inclut les modifications des prix et des marchés mondiaux pour la production de céréales et le revenu à l'exploitation agricole. Remarquons que les effets du revenu à l'exploitation agricole avec le plein ajustement (colonne 4) sont parfois pires que les effets du revenu à l'exploitation agricole avec seulement une adaptation au niveau de l'exploitation agricole (colonne 3) parce que l'étude de Darwin et al. (1995) considère les effets mondiaux du commerce international. Donc, les impacts qui ont lieu dans le reste du monde avec les scénarios de climat du GISS et du UKMO entraînent les USA à perdre l'avantage comparatif international dès que le plein ajustement des marchés internationaux est pris en compte.

Ensemble, ces trois études indiquent une large gamme d'impacts estimés dans des scénarios pour une même région et un même climat en fonction de la méthodologie utilisée. Mendelsohn et al. (1994) et Darwin et al. (1995) utilisent des méthodologies qui, prétendent-ils, considèrent l'adaptation de façon plus complète et dont ils trouvent que les impacts, après adaptation, sont généralement moindres que ceux de Rosenzweig et Parry (1994). Mais même entre ces deux approches, il y a des différences significatives dans les impacts estimés pour certains scénarios de climat dans des estimations comparables (colonnes 2 et 3).

Sans se poser les questions de savoir si ou comment l'effet du CO2 sur les cultures est inclus dans la simulation, la discussion ci-avant a identifié quatre facteurs séparés qui contribuent à de larges variations d'estimations des impacts régionaux du changement de climat. Ces facteurs - scénarios de climat variable, large variation à travers les sites dans une région donnée, la manière avec laquelle la variabilité génétique est considérée dans l'approche de modélisation de la réponse des cultures, et les différences entre les méthodologies d'impact, particulièrement comment les différentes méthodes prennent en compte la capacité d'adaptation des agriculteurs - semblent avoir grossièrement la même importance pour expliquer la large gamme d'estimations.

10.3. Les études globales et leurs implications dans les effets régionaux

Le problème précis de l'approvisionnement alimentaire national et local ainsi que de ses effets économiques dépend d'une appréciation des modifications de l'approvisionnement alimentaire global et des prix. En 1988, par exemple, la sécheresse présenta une menace plus sévère car elle avait lieu en même temps dans plusieurs des principales régions du monde productrices de grains. Reilly et al. (1994) démontrent que de considérer les impacts de production au niveau d'un pays sans tenir compte des impacts globaux peut générer des résultats hautement trompeurs.

Les pays exportateurs de produits agricoles dont la productivité est réduite par le changement de climat pourront profiter d'une prospérité financière si les prix agricoles mondiaux montent à cause du changement de climat. Ces mêmes pays pourraient subir une perte économique importante si le changement de climat devenait généralement bénéfique à l'agriculture mondiale même si la productivité agricole de leur pays en bénéficie. Ce trait de l'économie agricole est bien connu et reflète ce qui est, en somme, l'inélasticité de la demande alimentaire. Ce sujet est une observation fondamentale des économistes ruraux. Il signifie qu'on ne peut absolument pas tirer d'implications pour la disponibilité alimentaire, les prix ou le succès financier de l'exploitation agricole à partir d'estimations locales et au niveau d'un pays des impacts du changement de climat sur la production sans supposer que les modifications de production dans le monde vont généralement s'équilibrer pour laisser peu d'impact sur la production et les prix globaux. Un pays peut essayer de mener un ensemble de politiques qui maintiennent un effet neutre sur son secteur agricole vis-à-vis du reste du monde mais le maintien de telles politiques entraîne généralement un coût économique important à travers les subsides à la production agricole intérieure et/ou de la consommation ou encore les contrôles d'importation ou d'exportation. Il y a de nombreuses voies pour supporter ces coûts (des prix alimentaires plus élevés, les dépenses gouvernementales, une perte d'efficacité dans le secteur de production, une perte d'opportunités à l'exportation) en fonction de la structuration des politiques.

Il existe maintenant de nombreuses tentatives pour estimer les impacts du changement de climat sur l'agriculture globale. Il s'agit en partie de considérer les impacts globaux mais il est plus important de considérer avec plus de précision ce que pourraient être les impacts régionaux. Il est probablement plus important pour la viabilité et le succès économique de l'agriculture locale de reconnaître ce qui arrive à l'agriculture globale du fait du changement de climat que ce qui arrive au potentiel de production locale lui-même. Kane et al. (1992) et Tobey et al. (1992) examinèrent la sensibilité de l'agriculture aux pertes potentielles de rendement dans les principales régions tempérées de cultures de grain sur des impacts très stylisés du changement de climat. Ils lièrent vaguement le potentiel de pertes de rendement en régions tempérées aux projections climatiques qui montraient une aridité accrue dans des zones continentales de latitudes moyennes. Ils firent des hypothèses alternatives sur la manière dont l'agriculture pourrait être affectée à des latitudes plus hautes et sous les tropiques. Ils ont aussi développé des scénarios qui reflètent les impacts de rendement estimés pour différentes parties du monde qui ont été résumés en 1990 dans l'évaluation du Comité Intergouvememental sur le Changement de Climat (IPCC) (Parry et al., 1990). Les estimations des réponses de rendement utilisées par Rosenzweig et Parry (1994) aussi rapportées par Fisher et al. (voir chapitre 9) servirent également de base aux études de Reilly et al. (1994) et, dans le détail, de Reilly et al. (1993). Beaucoup de conclusions générales sont semblables entre les études, ce qui indique que, étant donné un ensemble de chocs de rendements, la modélisation économique des marchés internationaux en elle-même n'est pas une source majeure de différences des résultats même s'il y a des différences majeures dans les approches de modélisation. Bien plutôt, ces différentes approches de modélisation économique mettent l'accent sur différents aspects et degrés de détails des interactions en économie rurale entre les cultures, le bétail, l'usage des sols et le reste de l'économie.

Parmi les points qui soulèvent des incertitudes dans ces études, se trouvent les facteurs suivants:

1. Le déroulement du changement attendu de climat. Par exemple, Rosenzweig et Parry (1994) supposent que les scénarios de 4 à 5°C ont lieu en 2060 mais le plus récent travail de l'IPCC suggère que l'estimation moyenne pour 2060 est plus proche de 1,5°C et que la gamme des impacts globaux de température d'ici 2100 serait vraisemblablement entre 1 et 5°C.

2. L'agrégation à partir de sites détaillés. Les modèles détaillés de croissance des plantes, qui sont à la base de nombreuses études, nécessitent des enregistrements journaliers de température et de précipitation au cours d'un historique climatique de 10 à 30 ans et des données détaillées sur les sols. Ceci limite le nombre de sites pour lesquels les données sont facilement disponibles et qui peuvent être pratiquement évaluées. Une approche alternative (Leemans et Solomon, 1993; Carter et al., 1991) fait usage de bases de données de systèmes d'informations géographiques qui contiennent une information plus vaste sur les climats actuels dans le monde. Les résultats confirment l'allure d'un potentiel de cultures relativement diminué dans les régions tropicales et d'un potentiel accru dans les régions nordiques mais ils ne furent pas agrégés pour déterminer l'effet global net.

3. La couverture des activités agricoles. La simulation avec des modèles de reposes des cultures a été limitée à quelques cultures principales par région, d'habitude les importantes cultures de grains avec des effets de rendement étendus à d'autres cultures. Restés de côté sont les impacts indirects du changement de climat comme les impacts sur les insectes, la maladie et les ennemis des mauvais herbes; sur les sols; et sur l'élevage. Mendelsohn et al. (1994) prétendent que leur approche statistique tient compte de toutes les activités agricoles, et implicitement des pleins effets du climat.

4. Des modifications d'autres ressources et la compétition pour les ressources avec d'autres secteurs. L'allocation des ressources en terres et en eaux est une limitation manifeste dans les études globales. La demande en eau pour d'autres usages va croître, l'usage de l'eau pourrait avoir atteint ou dépassé les niveaux soutenables d'utilisation dans certaines régions, l'irrigation est responsable pour la salinisation et la dégradation des terres, et le prix de l'eau et la gestion des systèmes hydrauliques sont loin d'être efficaces dans les conditions actuelles (par ex., Umali, 1993; Moore, 1991). Le changement de climat affectera aussi la demande d'autres secteurs pour des ressources.

L'étude de Darwin et al. (1995) rencontre nombre de ces considérations dans un modèle global qui implique huit régions du monde. Dans un modèle Appliqué d'Equilibre Général Calculable (Applied Computable General Equilibrium: ACGE), les modifications des terres et des ressources climatiques sont basées sur un système d'informations géographiques et le climat en changeant modifie la distribution des terres en plusieurs classes agroclimatiques de territoires. D'autres secteurs utilisateurs de ressources en font partie et sont aussi affectés par le changement du climat. Le modèle est statique et impose le changement du climat aux marchés économiques et agricoles actuels et ne traite donc pas directement le problème du temps.

Les résultats globaux (Tableau 10.3) sont comparables à ceux de Rosenzweig et Parry en termes d'impacts directs d'approvisionnement pour le monde dans le cas de 'pas d'adaptation', mais l'étude trouve que l'adaptation est capable de transformer les pertes globales en petits bénéfices globaux (cas de 'pas de restrictions'). Même quand le modèle est contraint de continuer à produire sur les superficies existantes de terres au sein de chaque région et les prix ne sont pas autorisés à répondre, l'adaptation compense une part importante des pertes. Ces résultats qui contrastent avec ceux de Rosenzweig et Parry (1994) donnent généralement des impacts plus petits et des bénéfices possibles même sans effet du CO2 et montrent que l'adaptation est assez importante.

Tableau 10.3. Pourcentage de changement dans l'approvisionnement et la production de céréales dans le monde selon un scénario de changement de climat


Approvisionnement

Production

Pas d'adaptation

Usage fixe des sols

Usage fixe des sols

Pas de restrictions

Monde





GISS

-22,6

-2,4

0,2

0,9

GFDL

-23,5

-4,4

-0,6

0,3

UKMO

-29,3

-6,4

-0,2

1,2

OSU

-18,6

-3,9

-0,5

0,2

Note: Les changements dans l'approvisionnement représentent les quantités supplémentaires que les entreprises souhaiteraient vendre aux prix de l'année 1990 sous des conditions alternatives de climat. Les changements dans la production représentent ceux en quantités équilibrées. Source: Darwin et al. (1995).

De nouveau, les résultats globaux sont importants car ils sont la première étape pour savoir si les consommateurs d'une économie locale seront capables d'acheter de la nourriture au cas où elle est indisponible dans le pays, comment les producteurs locaux peuvent être affectés par les changements de la demande pour leurs cultures ou comment le coût des politiques agricoles d'un pays peut changer à cause des modifications des conditions du marché international.

10.4. La vulnérabilité régionale

Les paragraphes précédents nous ont documentés sur la grande gamme d'incertitudes dans la direction et la grandeur potentielles de l'impact du changement de climat. Alors que beaucoup de nouvelles études ont été menées, la plupart ont mis l'accent sur des scénarios de climats spécifiques associés aux scénarios GCM de 2xCO2 ou sur des changements arbitraires dans les conditions climatiques pour mettre en évidence la sensibilité générale de l'agriculture et de la production des cultures au changement du climat. La large gamme d'estimations limite la capacité d'étendre, d'interpoler ou d'extrapoler à partir des scénarios de climats spécifiques utilisés dans ces études à 'plus' ou 'moins' de changement de climat ou de déduire des implications pour des impacts en dehors des sites où ces études furent conduites.

Etant donné ces incertitudes à la fois dans la grandeur et la direction de l'impact, une question-clé est la vulnérabilité au changement possible du climat. La vulnérabilité est utilisée ici pour signifier le potentiel de conséquences négatives qui sont difficiles à améliorer par des mesures adaptatives vu la gamme des changements possibles de climat qui pourraient se produire raisonnablement. Définir une région ou une population de vulnérable n'est donc pas une prédiction de conséquences négatives du changement de climat; c'est une indication que, dans une gamme de changements possibles du climat, il y a certaines situations climatiques qui conduiraient à des conséquences relativement plus sérieuses pour la région que pour d'autres.

La vulnérabilité a été utilisée plutôt vaguement dans beaucoup de discussions. Avant de discuter la recherche qui a examiné la vulnérabilité potentielle, j'introduis une définition plus formelle. Pour la simplicité, considérons que le climat peut être décrit par une seule variable, C.

Nous sommes incertains de la valeur que C va prendre à un point futur mais nous pouvons décrire la probabilité, p, que C prendra à une valeur spécifique par la fonction de densité de probabilité f (C). En outre, considérons que nous sommes capables de décrire la sensibilité de l'agriculture. A, au changement de climat par la fonction g (C). Nous pouvons alors définir la fonction de perte attendue, L (C) par f (C) x g (C). Une population, une région ou une culture est relativement plus vulnérable dans cette définition si la surface sous L (C) où les dégâts arrivent est plus grande que celle d'une population, une région ou une culture de comparaison. Donc, j'utilise le terme vulnérabilité pour décrire seulement la portion de L (C) où les dommages ont lieu. Pour d'autres buts, il est utile de considérer le dommage (ou bénéfice) attendu (net) qui est la moyenne des valeurs de la fonction de perte qui est une moyenne pondérée de probabilité des dommages.

Deux exemples numériques purement illustratifs sont présentés à la Figure 10.1. Pour ces exemples, j'ai choisi de représenter f (C) par une distribution gamma. Dans la partie A, les dommages sont représentés par une fonction quadratique tandis que, dans la partie B, ils le sont par une fonction logarithmique. Ces choix illustrent simplement deux des modes d'interactions entre nos attentes par rapport au degré de changement du climat futur et notre compréhension de la sensibilité du système agricole au changement de climat.

Dans ces illustrations numériques, le système caractérisé par des pertes quadratiques (Partie A) est plus vulnérable à la perte que le système décrit par des pertes logarithmiques. Malgré que la sensibilité quadratique au climat conduise à des pertes potentiellement plus grandes pour un changement extrême de température, le système est moins vulnérable parce que le changement de climat n'est probablement pas si extrême dans cet exemple. En fait, la petite zone de réchauffement bénéfique (dommages négatifs) dans la Partie A génère une possibilité substantielle d'effets bénéfiques du réchauffement pour le système décrit dans cette partie. Dans la Partie B, par contre, les dommages croissent d'abord fortement mais la vitesse d'accroissement diminue. Cette caractérisation de la sensibilité du système indique des dégâts dans toute la gamme du changement attendu de températures. Quoique les dommages n'aient pas le potentiel de devenir aussi sévères que dans la Partie A, le système est plus vulnérable aux dégâts parce que le climat sera vraisemblablement plus dans la gamme de dommage relativement plus élevée de la fonction de sensibilité.

En pratique, les multiples dimensions du climat affectent tout système agricole. La simple caractérisation de la Figure 10.1 est voulue pour donner une définition de la vulnérabilité qui soit mathématiquement précise même s'il n'est pas possible maintenant d'estimer formellement la distribution multidimensionnelle commune des importantes variables du climat. Nous ne connaissons pas non plus de manière précise la fonction de dommages qui relie les changements de ces variables climatiques aux impacts sur l'agriculture. L'avantage est de rendre explicite ce que nous considérons, à la fois, comme nos attentes par rapport au climat et comme la sensibilité aux dégâts. Pour rendre l'exemple concret, une région semi-aride peut être extrêmement sensible aux dégâts si elle devient plus aride. Mais, si notre attente est qu'il est hautement vraisemblable qu'elle devienne plus humide, la région n'est pas vulnérable. Une autre région dans une zone agroclimatique humide peut être vulnérable si un réchauffement substantiel et un dessèchement sont vraisemblables dans cette région.

Jusqu'à ce point, je n'ai pas été explicite sur ce que je propose de mesurer comme un dommage. La littérature existante suggère plusieurs mesures différentes possibles et, donc, plusieurs dimensions différentes de la vulnérabilité. Beaucoup d'études mettent l'accent sur les rendements des cultures. L'évidence suggère que les rendements de cultures cultivées là où la température pourrait facilement dépasser un seuil de valeurs pendant les périodes de croissance sont plus vulnérables au réchauffement (par ex., la stérilité du riz: Matthews et al., 1994a,b).

Figure 10.1. Définition de la vulnérabilité

La vulnérabilité de l'agriculteur ou du secteur agricole peut être mesurée en termes d'impact sur la profitabilité ou la viabilité du système d'exploitation. Les agriculteurs dont les ressources financières sont limitées et les systèmes d'exploitation qui ont peu d'opportunités technologiques adaptatives disponibles pour limiter ou inverser un changement néfaste du climat peuvent subir une perturbation importante et une perte financière pour des modifications relativement petites des rendements et de la productivité des cultures ou bien ces exploitations agricoles peuvent être localisées dans des régions plus susceptibles de subir des pertes de rendements. Par exemple, Parry et al. (1988a, b) ont mis en évidence les régions agricoles semi-arides, tempérées froides et froides comme étant celles qui pourraient être manifestement plus affectées par le changement et la variabilité du climat.

La vulnérabilité économique régionale reflète la sensibilité de l'économie régionale ou nationale aux impacts du secteur agricole et du changement de climat. Une économie régionale qui n'offre que des alternatives d'emploi limitées aux travailleurs désorganisés par la profitabilité changeante de l'exploitation agricole et des autres secteurs climatiquement sensibles peut être relativement plus vulnérable que celles qui sont économiquement diversifiées. Par exemple, Rosenberg (1993) a examiné la région des Grandes Plaines des Etats-Unis à cause de sa forte dépendance de l'agriculture. Une augmentation de l'aridité est attendue dans cette région si le climat change et, donc, elle est considérée être potentiellement plus vulnérable économiquement que d'autres régions aux USA.

La vulnérabilité à la faim a été utilisée pour signifier la 'mesure agrégée des facteurs qui influencent l'exposition à la faim et la prédisposition à ses conséquences'. Elle implique 'les interactions entre le changement de climat, les contraintes de ressources, la croissance de la population et le développement économique' (Downing, 1992; Bohl et al., 1994). Downing (1992) a conclu que la zone d'exploitation semi-intensive, sur le point d'utiliser plus intensivement les terres, semble être particulièrement sensible aux petits changements climatiques. Dans ces régions, les groupes socio-économiques déjà vulnérables en termes d'autosuffisance et de sécurité alimentaire pourraient être encore plus marginalisés. Nous ne devrions pas uniquement considérer les gens qui dépendent de l'agriculture. Les moyens qu'ont les gens dans la société et la famille pour se procurer de la nourriture et comment leur affectation changera si le potentiel de production change doivent être pris en compte. Un foyer urbain pauvre peut souffrir à cause des pertes de production ailleurs dans la région alors que l'agriculteur rural peut continuer à manger. Ou, les femmes et les enfants d'exploitations agricoles paysannes rurales peuvent être affamés alors que 'l'excès' de production de la région est vendu. Evaluer qui a les moyens et les droits à la nourriture pendant les pénuries est probablement plus critique dans une étude de vulnérabilité au climat que d'évaluer comment la production peut changer. Pour la faim et la famine en général, l'importance relative d'acquérir (versus produire) la nourriture a été démontrée par Sen (1981, 1993)

Etant donné les diverses conditions actuelles, la variation géographique probable dans tout scénario de changement du climat et la grande incertitude associée à la prédiction des climats futurs, il existe probablement des zones et des populations agricoles vulnérables dans presque chaque région même si la valeur attendue dans la région est un bénéfice net. Ceci fait que la vulnérabilité est un concept relatif - alors qu'il peut y avoir quelques régions où même le pire changement de climat que nous puissions imaginer ne générerait pas de pertes, généralement, le problème est de considérer si une région ou une population particulière est relativement plus vulnérable que les autres.

Alors qu'elle est peut-être la plus difficile à évaluer, la vulnérabilité à la faim et à la malnutrition devrait être la première préoccupation. S'il en est ainsi, alors nous pouvons presque certainement éliminer les pays les plus riches du monde comme étant vulnérables. Pour les régions plus pauvres, ce sont les membres les plus pauvres de ces régions ou ceux qui pourraient devenir pauvres par le changement de climat qui sont les plus menacés. La grande incertitude par rapport au changement de climat local et régional fait qu'il est difficile de négliger des possibilités négatives dans aucune région. Par conséquent, même sans considérer les scénarios spécifiques du climat, nous pouvons affirmer que les populations qui sont actuellement pauvres, mal nourries et dépendantes de la production locale pour leur alimentation sont celles qui sont les plus vulnérables du monde au changement de climat en termes de faim et de malnutrition. De même, il y aura probablement une forte vulnérabilité économique là où une grande partie de la population dépend de l'agriculture car cela laisse peu d'opportunités d'emplois alternatifs. De nouveau, nous n'avons pas besoin d'évaluer des scénarios de climat ou des modifications de rendements projetés pour établir où vivent ces populations vulnérables. Au vu de ces considérations, le Tableau 10.4 présente quelques dimensions critiques des régions du monde qui peuvent être utiles pour évaluer la vulnérabilité. Tandis que le tableau est trop agrégé pour identifier spécifiquement des populations vulnérables, il est indicatif de la localisation où nombre de ces personnes seront probablement.

A cause de la large gamme d'incertitude des précipitations, la seule dimension climatique vraisemblable à prendre sérieusement en compte dans l'évaluation de la vulnérabilité est la température. Les régions froides seront probablement limitées par de basses températures et, donc, le réchauffement peut se révéler avantageux - ces régions peuvent en souffrir si les changements de précipitation sont néfastes. Mais, un réchauffement supplémentaire n'avantagera probablement pas les régions qui sont déjà chaudes. Donc, le réchauffement global semble aller quelque peu à l'encontre des régions déjà chaudes. Par coïncidence (ou non), ces régions semblent aussi être habitées par les plus pauvres du monde.

L'attention portée en première priorité sur la faim et la malnutrition ne signifie pas que les autres types de vulnérabilité ne sont pas importants. Le développement économique régional, la dégradation des sols ou le stress environnemental accru qui résultent de la production agricole sous un climat modifié sont aussi des préoccupations importantes.

Tableau 10.4. Base régionale des indicateurs agricoles et vulnérabilité

Afrique Subsaharienne

Proche Orient/Afrique du Nord

Asie du Sud

Asie du Sud-est

Asie de l'Est

Océanie

Ex-URSS

Europe

Amérique Latine

Etats-Unis, Canada

Terres agricoles (%)*

41

27

55

36

51

57

27

47

36

27

Terres cultivées (%)*

7

7

44

13

11

6

10

29

7

13

Terres irriguées (%)*

5

21

31

21

11

4

9

12

10

8

Terre ferme (106ha)

2390

1167

478

615

993

845

2227

473

2052

1839

Climat

tropical;

subtropical,

tropical,

tropical;

subtropical,

tropical,

polaire.

tempéré

tropical,

continental

aride,

tropical;

subtropical;

humide

tempéré

tempéré,

continental

océanique,

subtropical;

subtropical.

humide

aride

humide


océanique

océanique

tempéré

certains

pour la

polaire,



aride


continental

subtropical

océanique;

subtropical

plupart humide

tempéré, océanique,





humide

aride, humide

humide, aride

humide, aride


moyen, aride

Population. (106)

566

287

1145

451

1333

27

289

510

447

277

Pop. agricole (%)

62

32

63

49

59

17

13

8

27

3

Pop./ha terres cultivées

3,6

3,4

5,4

5,7

12,6

0,5

1,3

3,7

2,9

1,2

Production agric.(10 t6)











Céréales

57

79

258

130

433

24

180

255

111

388

Racines et tubercules

111

12,5

26

50

159

3

65

79

45

22

Légumineuses

5,7

4,1

14,4

2,5

6,3

2

6

7

5,8

2,2

Canne à sucre et betterave

60

39

297

181

103

32

62

144

494

56

Viande

6,7

5,5

5,7

6,4

39,6

4,5

17

42

20,5

33,5

P.N.B/cap en 1991**

350

1940

320

930

590

13780

2700

15300

2390

22100

Croissance annuelle**

-1,2

-2,4

3,1

3,9

7,1

1,5

N.D.

2,2

-0,3

1,7

Agriculture (% of P.I.B)**

>30%

10-19%

>30%

20

à

20-29%

<6%

10-29%

<6%

10-19%

<6%




>30%







*Les terres agricoles comprennent les pâturages et les terres cultivées, décrites comme le pourcentage du total de la terre ferme. Les terres cultivées sont définies comme le pourcentage des terres agricoles. Les surfaces irriguées sont décrites comme le pourcentage des terres cultivées.

** En 1991, le P.N.B en dollars américains; croissance annuelle, % par an, est pour la période 1980-1991. Source: Calculé sur les données de la F.A.O. (1992); P.N.B. par capita, taux de croissance du P.N.B., l'agriculture comme une contribution à l'économie proviennent des Indicateurs de Développement Mondial à la Banque Mondiale (1993) et la température et le classement des climats sont de Rötter et al. (1995). Note: Le P.N.B. de l'Asie de l'Est ne reprend pas le Japon. Aussi, les données régionales du P.N.B. comprennent généralement ces pays uniquement dont les données sont présentées dans le Tableau 1 des Indicateurs de Développement Mondial. Les pays avec une population de plus de 4 millions d'habitants pour lesquels les données du P.N.B. ne sont pas disponibles comprennent aussi le Vietnam, la République Démocratique de Corée, l'Afghanistan, le Cuba, l'Irak, le Myanmar, le Cambodge, le Zaïre, la Somalie, la Libye et l'Angola.

N.D: Non Disponible

10.5. L'adaptation potentielle et les politiques

La hiérarchie précédente des considérations sur les dommages - la faim, l'économie régionale, le rapport agriculteur/secteur agricole, et la vulnérabilité des rendements- aide à mettre au point des stratégies adaptatives qui réduisent la vulnérabilité. Comment pouvons-nous éviter les échecs de rendement? Si des rendements échouent, quelles autres cultures cultiver? Si l'exploitation agricole n'est plus économiquement viable, y a-t-il d'autres opportunités d'emploi? Si les populations d'une région ne peuvent plus produire de nourriture, quelles sont les autres sources d'alimentation et comment gagneront-ils le revenu nécessaire pour acheter des aliments ou quels sont les autres moyens dont dispose la société dans laquelle ils vivent pour fournir une assistance alimentaire?

Historiquement, les systèmes d'exploitations agricoles se sont adaptés aux modifications des conditions économiques, de la technologie et des disponibilités en ressources et ont suivi la croissance de la population (Rosenberg, 1992; CAST, 1992). Il est évident que l'innovation en agriculture répond aux incitants économiques tels que les prix de gros et la relocalisation géographique (Hayami et Ruttan, 1985; CAST, 1992). Un nombre d'études indique que l'adaptation et l'ajustement seront importants pour limiter les pertes ou bénéficier des améliorations climatiques (par ex., US National Academy of Sciences, 1991; Rosenberg, 1992; Rosenberg et Crosson, 1991; CAST, 1992; Mendelsohn et al., 1994).

Malgré la réussite historique, des problèmes d'adaptation future au changement de climat quant à la vitesse du changement et de l'adaptation requise s'ajouteraient de façon significative à la perturbation probable due aux modifications futures des conditions économiques, de la technologie et des disponibilités des ressources (Gommes, 1993; Harvey, 1993; Kane et Reilly, 1993; Smit, 1993; Norse, 1994; Pittock, 1994; Reilly, 1994). Si le changement de climat est graduel, il pourrait être un petit facteur qui passe inaperçu à la plupart des agriculteurs pendant qu'ils s'ajustent à d'autres changements plus profonds en agriculture provenant d'une nouvelle technologie, d'une demande alimentaire croissante et d'autres soucis environnementaux tels que l'usage des pesticides, la qualité de l'eau et la préservation des sols. Cependant, certains chercheurs voient le changement de climat comme un supplément important aux stress futurs; l'adaptation à un stress supplémentaire comme le changement de climat pourrait dépasser la capacité du système. Une partie de la divergence de vues peut être due aux différentes interprétations de l'adaptation qui comprennent: la prévention de la perte, la tolérance d'une perte ou la relocalisation pour éviter la perte (Smit, 1993). Et, tandis qu'il peut exister un potentiel technologique d'adaptation, la capacité socio-économique à s'adapter diffère probablement pour les différents types de systèmes agricoles (Reilly et Hohmann, 1993).

10.6. Le potentiel technologique d'adaptation

Presque toutes les études d'impact agricole menées ces cinq dernières années ont considéré quelques options technologiques pour s'adapter au changement de climat. Parmi celles qui sont prometteuses, on trouve:

· Les changements saisonniers et les dates de semis. Dans les régions où la croissance est limitée par le gel (c.-à-d., les régions tempérées et froides), le réchauffement pourrait allonger la saison. Ceci autoriserait la plantation de variétés annuelles de maturité plus longues qui donneraient de meilleurs rendements (par ex.. Le Houerou, 1990; Rowntree, 1990a, b). Pour les cultures de saison courte telles que le blé, le riz, l'orge, l'avoine, et beaucoup de légumes, l'allongement de la saison de croissance permettrait plus de cultures par an, le semis en automne ou une saison scindée avec une courte jachère en été là où le réchauffement donne lieu à des pointes régulières en été au-dessus des seuils critiques. Dans les régions tropicales et subtropicales où la saison de croissance est limitée par la précipitation, soit où les cultures se font déjà toute l'année, la capacité d'allonger la saison de croissance peut être plus limitée et dépend du changement de la distribution des précipitations. Dans une étude pour la Thaïlande, on a trouvé que les pertes de rendement pendant la saison plus chaude sont partiellement compensées par les gains au cours de la saison plus froide (Parry et al., 1992);

· Les différentes variétés ou espèces de cultures. Pour la plupart des principales cultures, il existe des variétés avec une grande gamme de maturités et de tolérances climatiques. Par exemple, Matthews et al. (1994a, b) ont identifié une large variabilité génétique dans les variétés de riz comme une réponse raisonnablement facile à la stérilité des épillets chez le riz qui apparaît dans les simulations pour l'Asie du Sud et du Sud-Est. Des études en Australie montrèrent que les réponses au changement de climat dépendent fortement du cultivar (Wang et al., 1992). Des cultivars à saisons plus longues ont donné un rendement plus constant sous des conditions plus variables (Connor et Wang, 1993). En général, de tels changements peuvent conduire à des rendements plus élevés ou compenser seulement partiellement les pertes de rendements ou la profitabilité. La diversification des cultures au Canada (Cohen et al., 1992) et en Chine (Hulme et al., 1992) a été identifiée comme une réponse adaptative.

· Les nouvelles variétés de cultures. La base génétique est large pour la plupart des cultures mais limitée pour certaines (par ex., le kiwi). Une étude par Easterling et al. (1993) a exploré comment de nouvelles variétés hypothétiques répondraient au changement de climat (rapporté aussi par McKenney et al., 1992). La chaleur, la sécheresse et la résistance aux ennemis des cultures, la tolérance au sel et les améliorations générales du rendement et de la qualité des cultures seraient bénéfiques (Smit, 1993). Le génie et la cartographie génétiques offrent la possibilité d'introduire une gamme plus large de caractères. La difficulté pour garantir des caractères exprimés efficacement dans toute la plante, les préoccupations des consommateurs, la profitabilité et les obstacles réglementaires ont ralenti l'introduction de variétés créées génétiquement par rapport aux estimations antérieures (Reilly, 1989; Caswell et al., 1994).

· L'approvisionnement en eau et les systèmes d'irrigation. Des études, il ressort que l'agriculture irriguée est généralement affectée de manière moins négative que l'agriculture en sec mais ajouter de l'eau est coûteux et sujet à la disponibilité des apports en eau. Le changement du climat affectera aussi les approvisionnements en eau futurs. Il y a une grande perspective pour réhausser l'efficience de l'irrigation par l'adoption des systèmes d'irrigation goutte à goutte et d'autres technologies de conservation de l'eau (FAO, 1989, 1991) mais une adoption réussie nécessitera des modifications substantielles de la manière de gérer les systèmes d'irrigation et de celle d'établir les prix des ressources en eau. Parce que les systèmes hydrauliques inadéquats sont responsables de la dégradation des terres et que la compétition pour l'eau va probablement augmenter, il y aura vraisemblablement besoin de modifier la gestion et la fixation des prix de l'eau qu'importe si le climat change ou pas et comment (Vaux, 1990, 1991; World Bank, 1994). La méthode de labour et l'incorporation des résidus des cultures sont d'autres moyens d'accroître l'approvisionnement en eau utile pour les cultures.

· Les autres intrants et les ajustements de la gestion. Des suppléments d'azote et d'autres engrais seront probablement nécessaires pour bénéficier pleinement de l'effet du CO2. Là où de fortes doses d'azote sont appliquées, l'azote qui n'est pas utilisé par la culture peut percoler dans l'eau souterraine, ruisseller dans les eaux de surface ou être relaché à partir du sol sous forme d'oxyde nitreux. Un excès d'azote dans les eaux souterraines et de surface a des effets sur la santé humaine et affecte les écosystèmes aquatiques. Des études ont aussi considéré une gamme plus large d'ajustements dans le labour, le séchage du grain et d'autres opérations sur le terrain (Kaiser et al., 1993; Smit, 1993).

· Le labour. Les technologies de labour minimum et réduit combinées à la plantation de cultures de couverture et d'engrais verts offrent de grandes possibilités pour inverser la situation existante de la matière organique dans les sols, de l'érosion et des pertes de nutriments ainsi que pour combattre les pertes potentielles supplémentaires dues au changement de climat (Rasmussen et Collins, 1991; Logan, 1991; Edwards et al., 1992; Langdale et al., 1992; Peterson et al., 1993; Brinkman et Sombroek, chapitre 3). Les techniques de labour réduit et minimum se sont développées largement dans certains pays mais sont plus limitées dans d'autres régions. Il y a actuellement un intérêt considérable pour transférer ces techniques dans d'autres régions (Cameron et Oram, 1994).

· L'amélioration de la prédiction du climat à court terme. Lier la gestion agricole aux prédictions saisonnières du climat (basées largement à l'heure actuelle sur le Phénomène d'Oscillation Sud de El Niño), là où de telles prédictions peuvent être faites avec confiance, permettrait à la gestion de s'adapter de manière incrémentielle au changement de climat. Les liens gestion/'prédicteur' de climat sont une part importante et grandissante des services de l'agriculture dans les pays développés et en développement (McKeon et al., 1990, 1993; Nicholls et Wong, 1990).

10.7. La capacité socio-économiques d'adaptation

Alors qu'il a identifié beaucoup d'options d'adaptations technologiques spécifiques, Smit (1993) a conclu au besoin d'une recherche non encore réalisée sur leur coût et leur facilité d'adoption.

Une mesure du potentiel d'adaptation est de considérer l'historique des vitesses d'adoption des nouvelles technologies (Tableau 10.5). L'adoption de nouvelles ou de différentes technologies dépend de nombreux facteurs: des incitants économiques; des conditions de ressources et de climat variables; de l'existence d'autres technologies (les systèmes de transport et les marchés); de la disponibilité de l'information; et de la vie économique restante de l'équipement et des infrastructures (par ex., les barrages et les systèmes d'approvisionnement en eau).

Les technologies spécifiques ne peuvent réussir à donner une réponse adaptative que si elles sont adoptées dans des situations appropriées. Une variété de problèmes a été considérée. Ils comprennent la planification de l'usage des terres, la gestion de bassins versants, l'évaluation de la vulnérabilité aux désastres, la suffisance de ports et de chemins de fer, la politique commerciale et les divers programmes utilisés par les pays pour encourager ou contrôler la production, limiter les prix des aliments et gérer les intrants de l'agriculture (CAST, 1992; US OTA, 1993; Smit, 1993; Reilly et al., 1994; Singh, 1994). Par exemple, des études suggèrent que les institutions et politiques agricoles actuelles aux USA puissent décourager des stratégies d'adaptation de gestion agricole comme modifier le mélange des cultures en supportant les prix de cultures non adaptées à un climat changeant, en payant des dédommagements en cas d'échec des cultures ou en interdisant des importations par des quotas (Lewandrwski et Brazzee, 1993).

Les écarts existant entre les meilleurs rendements et les rendements moyens d'une exploitation agricole demeurent inexpliqués mais beaucoup sont dûs en partie à des considérations socio-économiques (Oram et Hojjati, 1995; Bumb, 1995); ceci ajoute une incertitude considérable aux estimations du potentiel d'adaptation, particulièrement dans les pays en développement. Par exemple, Baethgen (1994) a trouvé qu'une meilleure sélection de variété de blé combinée à un régime fertilisant amélioré doublerait les rendements atteints en un site en Uruguay à 6 t/ha avec le climat et les pratiques agricoles actuelles.

Tableau 10.5. Vitesse d'adoption de certaines mesures majeures d'adaptations

Adaptation

Temps d'ajustement (années)

Référence

Choix de variétés

3-14

Dalrymple, 1986; Griliches, 1957; Plucknett et al., 1987; CIMMYT, 1991

Barrage et irrigation

50-100

James et Lee, 1971; Howe, 1971

Développement de variété

8-15

Plucknett et al., 1987; Knudson, 1988

Systèmes de labour

10-12

Hill et al., 1994; Dickey et al., 1987; Schertz, 1988

Choix de nouvelles cultures: soja

15-30

FAO, Agrostat - various years

Défrichage de nouvelles terres

3-10

Medvedev, 1987; Plusquellec, 1990

Matériel d'irrigation

20-25

Turner et Eterson, 1980

Système de transport

3-5

(A. Talvitie, World Bank, pers. comm., 1994)

Adoption d'engrais

10

Pieri, 1992; Thompson et Wan, 1992

Avec le scénario de climat du UKMO, les rendements tombèrent à 5 t/ha, encore bien au-dessus des 2,5-3,0 t/ha atteints actuellement par les agriculteurs de la région. Par contre, Singh (1994) conclut que le besoin normal de prévoir pour les tempêtes et le mauvais temps dans les îles du Pacifique crée une résistance importante. Il est critique pour l'adaptation des paysans de savoir si les technologies rencontrent les besoins spécifiés par eux-mêmes (Cáceres, 1993). D'autres études disent comment les individus s'en tirent avec les désastres environnementaux en identifiant avec quelle force les facteurs politiques, économiques et ethniques interagissent pour faire plus facilement face ou les empêcher dans des cas allant du désastre du Dust Bowl aux USA aux inondations au Bangladesh, aux famines au Soudan, en Ethiopie et au Mozambique (McGregor, 1994). Ces considérations indiquent le besoin d'une capacité locale de développer et d'évaluer des adaptations potentielles qui conviennent aux conditions changeantes (COSEPUP, 1992). Des stratégies importantes pour améliorer la capacité de l'agriculture à répondre aux diverses demandes et pressions, déduites d'efforts passés pour transférer une technologie et fournir une assistance au développement agricole, comprennent:

· Une formation améliorée et une éducation générale des populations qui dépendent de l'agriculture, particulièrement dans les pays où l'éducation des travailleurs ruraux est actuellement limitée. Des experts en agronomie peuvent guider vers des stratégies et des technologies possibles qui seraient efficaces. Les agriculteurs doivent évaluer et comparer ces options pour trouver celles qui sont appropriées à leurs besoins et aux circonstances de leurs exploitations.

· Une identification des vulnérabilités présentes des systèmes agricoles, causes de la dégradation des ressources, et des systèmes existants qui sont résistants et soutenables. Des stratégies qui sont efficaces pour traiter de la variabilité du climat actuel et de la dégradation des ressources vont probablement aussi augmenter la résistance et l'adaptabilité au changement futur du climat.

· Des centres de recherche et des stations expérimentales en agriculture peuvent examiner la 'robustesse' des systèmes agricoles actuels (c.-à-d., leur résistance aux extrêmes de la chaleur, du froid, du gel, de pénurie d'eau, de dégâts des ennemis des cultures et d'autres facteurs) et aussi tester la robustesse de nouvelles stratégies d'exploitation agricole au fur et à mesure qu'elles sont développées pour rencontrer les changements de climat, de technologie, de prix, de coûts et d'autres facteurs.

· Une communication interactive qui délivre les résultats de recherche aux agriculteurs et les problèmes, les perspectives et les réussites des agriculteurs aux chercheurs est une pan essentielle du système de recherche en agriculture.

· La recherche en agriculture fournit une base d'adaptation. La variabilité génétique chez la plupart des cultures principales est grande par rapport au changement de climat projeté. La préservation et l'usage efficace de ce matériel génétique procurerait la base du développement de nouvelles variétés. Un climat qui change continuellement augmenterait vraisemblablement la valeur des réseaux de stations expérimentales qui peuvent partager du matériel génétique et des résultats de recherche.

· Des programmes alimentaires et de sécurité sociale seraient une garantie contre les modifications locales d'approvisionnement. Il faut considérer la suffisance des programmes internationaux contre la faim et la famine.

· L'intégration des transports, de la distribution et des marchés fournit l'infrastructure d'approvisionnement alimentaire pendant les pénuries de récoltes qui peuvent être induites dans certaines régions à cause de la variabilité du climat ou de l'aggravation des conditions de l'agriculture.

· Les politiques existantes peuvent limiter une réponse efficace au changement du climat. Des modifications des politiques telles que les schémas de subsides aux cultures, les régimes fonciers, le tarif et l'allocation de l'eau ainsi que les barrières du commerce international augmenteraient la capacité d'adaptation de l'agriculture.

Beaucoup de ces stratégies seraient bénéfiques quels que soient les changements du climat. Les buts et les objectifs varient considérablement entre pays et parmi les agriculteurs. Les conditions climatiques actuelles et les climats probables futurs varient aussi. Construire la capacité de détecter le changement et d'évaluer les réponses possibles est fondamental pour réussir l'adaptation. Par conséquent, même sans avoir des prédictions claires sur le changement de climat, il est possible d'identifier certaines stratégies qui réduisent la vulnérabilité potentielle.

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