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PROJET CIBLE CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET AGRICULTURE "CLIMAGRI"

SOUS-PROJET 3
Sécheresse, désertification et gestion des ressources en eau

THÉMATIQUE 3.1
Monitorage permanent de la sécheresse en agriculture et mise en évidence des processus de désertification dans le sud de l’Italie

RESPONSABLE DE LA RECHERCHE
M. Antonio Brunetti
Bureau central d’écologie agraire (UCEA)


FINALITÉ DE LA RECHERCHE
La recherche se propose d’étudier la sécheresse en relation à l’évolution des nouveaux scénarios climatiques, en évaluant dans ce contexte les effets d’une carence d’eau sur les activités productives agricoles. La problématique qui se pose est l’évaluation des façons qu’a la capacité d’adaptation du système agricole, par rapport à la réalisation des phénomènes de sécheresse, d’apporter des modifications, probablement négatives, suite à l’évolution du climat en cours. Les aspects qu’il faut considérer dans ce contexte sont liés à la vulnérabilité et à la sensibilité du système.

En ce qui concerne la vulnérabilité du territoire, la sécheresse peut assumer un rôle très important dans le cadre des facteurs qui en déterminent la dégradation, par exemple dans les phénomènes de désertification. Son poids dans ces processus doit être considéré comme fortement lié aux conditions climatiques du site en examen. La même considération vaut pour la sensibilité du système agricole vis-à-vis d’une persistance de stress hydrologique qui puisse endommager les activités productives: la réponse du système sol-culture à cette carence et les pertes économiques qui en dérivent ont un rapport étroit avec le régime moyen où se développent ces cultures.

La phase propédeutique de la recherche propose de fournir un cadre exhaustif des techniques et des modalités de calcul de la sécheresse et de la représentation à échelle détaillée de la Regione Agraire ISTAT (Institut national de statistique). Les anomalies existantes en relation aux conditions moyennes et le fait que le phénomène dérive d’une persistance de cette déviation sont la base commune pour plusieurs instruments d’analyse et de calcul développés dans la littérature scientifique. Dans cet ensemble de possibilités on propose d’identifier un nombre limité d’indicateurs de la sécheresse dans leur globalité. Ces derniers permettent d’expliquer d’une manière satisfaisante le phénomène dans ses multiples aspects.

Par conséquent on effectuera les calibrations nécessaires pour une description correcte de la réalité italienne, en suppléant d’éventuelles carences descriptives par l’introduction de nouveaux indicateurs de la sécheresse (nouveaux indices ou modifications des indicateurs actuels). L’échelle locale sur laquelle va être contrôlée la sécheresse, et la nécessité de rapporter l’analyse à des caractéristiques objectives de la zone considérée justifient cette phase de la recherche. Ces résultats permettront la mise au point d’un instrument de monitorage quantitatif et systématique de la sécheresse au niveau national et la création d’un fichier-banque de données en Italie. Ce dernier sera créé à partir des séries chronologiques disponibles dans la banque des données agrométéorologiques nationales et de la série d’images NDVI (différence normalisée d'indice de végétation) disponibles à travers le Consortium ITA.

Parallèlement, l’ensemble des indicateurs mis au point permettra de développer l’étude de l’impact du scénario climatique changeant sur la capacité d’adaptation par rapport aux épisodes de sécheresse dans le système agricole italien. L’application prioritaire de ces résultats consistera dans l’institution d’un système de support aux décisions en matière de gestion des ressources hydriques, du choix des pratiques agricoles, de la planification de l’environnement.


BUT DE LA RECHERCHE
La recherche sera développée dans les deux directions suivantes: en appliquant les méthodes de calcul et d’estimation déjà présents dans la littérature scientifique aux séries chronologiques des données agrométéorologiques (dans certains cas centenaires) et à travers l’utilisation d’images satellites, et d’autre part, en se référant en particulier aux périodes comme celle des deux années 1988-89 historiquement significatives pour la vérification d’épisodes de sécheresse de grande intensité.

A partir de l’analyse comparée des résultats obtenus on procèdera au développement des modélisations nécessaires pour le calcul des indicateurs de sécheresse, en effectuant non seulement les calibrations mais aussi les modifications et l’introduction de nouveaux systèmes de calcul. Il est entendu que le phénomène à l’examen présente une telle complexité de fond qu’il n’est pas possible d’en limiter l’analyse à un seul indicateur. On procèdera à l’identification d’un certain nombre d’indices dont l’ensemble puisse fournir une description suffisamment complète de sa variabilité et multiplicité. Le choix conséquent des indicateurs appropriés permettra l’évaluation de la sécheresse comme réponse aux scénarios évolutifs du climat.

Une attention particulière sera portée sur la définition de l’échelle caractéristique des épisodes de sécheresse, afin d’avoir des éléments objectifs pour la mise au point des instruments de monitorage et d’analyse. Une fois mis au point un tel système, on passera à la réalisation d’un archives complet des phénomènes de sécheresse des décennies passées et à la mise en application des données d’information produites dans un Système d’information géographique. Celui-ci permettra une gestion optimale et fournira les instruments d’analyse.

Parallèlement on procèdera à une définition attentive de l’état de vulnérabilité et de sensibilité du système agricole par rapport à la sécheresse, afin de déterminer les critères appropriés qui permettent de décrire la dégradation du territoire à utilisation agricole et les dégâts provoqués par la sécheresse aux activités productives. L’application de ces critères à de possibles scénarios climatiques futurs permettra de poursuivre le dernier but de la recherche: l’étude de la réponse au processus évolutif en cours dans l’atmosphère de la part de la capacité du système agricole dans le soutien des épisodes de sécheresse. On considère aussi bien la dégradation du territoire que l’instabilité des rendements productifs à la suite de périodes prolongés de manque de disponibilité en eau.


DESCRIPTION DE LA RECHERCHE ARTICULÉE SUR TROIS ANS

PREMIÈRE ANNÉE
  • Complètement des séries d’images NDVI (différence normalisée d'indice de végétation);
  • Etude, analyse et indentification des méthodologies appropriées d’estimation de la sécheresse en agriculture (indicateurs);
  • Etude des critères de vulnérabilité et de sensibilité d’un territoire;
  • Acquisition d’un Système d’information géographique (SIG) pour la gestion opérationnelle du système.


DEUXIÈME ANNÉE
  • Mise en oeuvre d’un système opérationnel d’évaluation et de monitorage systématique des phénomènes de sécheresse à travers l’utilisation de données agrométéorologiques et de données satellites (NDVI);
  • Définition d’un modèle d’estimation de la vulnérabilité et de la sensibilité du système agricole par rapport à la sécheresse et départ de l’étude sur l’impact des changements climatiques;
  • Mise au point des systèmes projetés, test et validation.


TROISIÈME ANNÉE
  • Conclusion de l’étude concernant l’impact des nouveaux scénarios climatiques sur la réponse du territoire à la sécheresse;
  • réalisation d’un fichier-banque de données sécheresse;
  • Production d’un SIG spécifique pour la gestion des informations produites par le système mis au point.


ASPECTS INNOVATEURS
Un premier aspect innovateur de la recherche est la mise au point d’un ensemble essentiel d’indicateurs spécifiques pour la description de la sécheresse du territoire italien. Cette phase prévoit une première évaluation de l’ensemble des indices existants dans la littérature, une étude successive de l’adaptation à la situation italienne et enfin la recherche de nouveaux indicateurs capables de la décrire.

La création d’un fichier-banque de données sur la sécheresse de fonction au SIG est un autre aspect innovateur puisque celle-ci n’a jamais été mise au point. Elle peut devenir un instrument utile pour la calibration des modèles et représenter un terme de comparaison pour l’analyse des événements de sécheresse futurs.

Avec la mise au point du SIG on veut aussi fournir un instrument optimal pour l’utilisation des ressources et des résultats obtenus par la recherche, en produisant un système qui permette la gestion des informations géoréférencées et qui comprenne en même temps de puissants instruments d’analyse des données.

Un autre aspect innovateur est le poids que revêt, au sein du projet CLIMAGRI, l’étude de l’impact que les nouveaux scénarios climatiques produisent sur les réponses du système agricole aux épisodes de sécheresse. L’étude de la façon dont le système agricole s’adapte aux changements climatiques (et par conséquent la façon dont change sa réponse à un épisode de sécheresse) est important dans les projets de planification et de gestion des ressources hydriques, dans la prévention des risques et dans l’évaluation des dégâts.


RETOMBÉES TECHNICO-SCIENTIFIQUES/ÉCONOMICO-SOCIALES
Les retombées technico-scientifiques sont nombreuses. En premier lieu la création d’un puissant instrument de monitorage de la sécheresse formé par un fichier-banque de données et par un instrument d’analyse et de gestion des données représenté par le SIG est essentiel pour une planification des interventions qui ont pour but la réduction de l’impact sur l’agriculture d’un épisode de sécheresse. En connaissant la réponse d’un territoire agricole à un épisode de sécheresse on pourra optimiser et améliorer la gestion des ressources hydriques, établir la valeur des dégâts et des futurs rendements productifs, construire enfin un système de support aux décisions en ce qui concerne la planification environnementale pour une utilisation durable des ressources en agriculture.


BIBLIOGRAPHIE ESSENTIELLE
  • Brunetti A., Dal Monte G., Perini L., 1993. INDICI AGROCLIMATICI. Probabilità di gelate.140 pp..
  • Brunetti A., Dal Monte G., 1993. La Banca Dati Agrometeorologica Nazionale. Atti del convegno “Studio degli ambienti”. Asti 13.4.1993.
  • Dal Monte G., Perini L., Brunetti L., 1995. INDICI AGROCLIMATICI. Quantità attese di precipitazione ed evapotraspirazione potenziale. 142 pp..
  • Bilello A., Brunetti A., Giovacchini A., 1992. Remote sensing and agriculture: The ministry of Agriculture activity. Convegno Agrometeorologia e telerilevamento. Palermo.









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