Les modèles de rendement mondiaux sous-estiment l'ampleur de la réaction du riz face à la chaleur extrême
Une nouvelle étude publiée dans la revue spécialisée *Science Advances* examine l'impact de la hausse des températures sur les rendements du riz. Pour ce faire, elle compare 214 observations issues d'expériences en plein champ à des simulations réalisées à l'aide de sept modèles de rendement mondiaux. Il en ressort que les modèles sous-estiment considérablement les pertes de rendement liées à la température en cas de réchauffement climatique de 1 degré : ils prévoient une baisse de 3,8 %, alors que les résultats des expériences indiquent une baisse de 8,1 %. L’étude a été menée par le Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ), en collaboration avec l’Institut de Potsdam pour la recherche sur les impacts climatiques (PIK).
Le riz est un aliment de base pour plus de la moitié de la population mondiale. Les estimations concernant l’impact du changement climatique sur la production de riz varient considérablement. Cela s’explique notamment par le fait que de nombreuses études scientifiques n’ont jusqu’à présent que peu distingué les conséquences progressives de la hausse des températures moyennes des dommages immédiats causés par la chaleur extrême.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont analysé 214 observations issues d’expériences en plein champ. Les résultats montrent que la forte chaleur – c'est-à-dire des températures supérieures à 30 degrés Celsius – est le principal facteur à l'origine des pertes de rendement dues au réchauffement. Sur plus de 70 % des sites étudiés, la chaleur était responsable de plus de la moitié de la variation absolue des rendements.
La comparaison avec sept modèles de rendement mondiaux montre en revanche que ceux-ci réagissent moins sensiblement aux pics de chaleur que les observations issues des expériences.
« L’écart entre les observations et les modèles semble principalement s’expliquer par le fait que de nombreux modèles de rendement actuels ne prennent pas encore suffisamment en compte les dommages causés par la chaleur pendant la phase de reproduction du riz. Les observations de l’étude montrent que le riz est particulièrement vulnérable à la chaleur extrême précisément au moment où les panicules et les grains se développent », explique l’auteure principale, Yiwei Jian, du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale.
Après avoir ajusté les résultats des modèles à l’aide des données d’observation, les chercheurs ont constaté que les rendements mondiaux de riz diminueraient en moyenne de 8,1 % uniquement en raison de l’effet de la température, si la température moyenne mondiale augmentait de 1 degré Celsius. Ce chiffre est environ deux fois supérieur à l’estimation initiale de 3,8 % fournie par les modèles de rendement. Les auteurs soulignent que ce calcul ne tient compte que des effets de la température et ne doit donc pas être considéré comme une prévision exhaustive de la production future de riz.
« Pour les modèles, c’est un bond significatif. Ce résultat souligne que ce ne sont pas seulement les températures moyennes, mais surtout les pics de chaleur qui sont déterminants pour les baisses de rendement attendues. C’est assez facile à comprendre : lorsque nous consultons les prévisions météorologiques en été pour nous préparer à la chaleur, c’est surtout la température maximale quotidienne qui nous intéresse, et non la moyenne journalière », explique Christoph Müller, chercheur au PIK et coauteur de l’étude.
L’ajustement des résultats des modèles modifie également la répartition géographique des baisses de rendement attendues. C’est en Asie du Sud et du Sud-Est que les estimations des baisses de rendement sont le plus fortement revues à la hausse, car les rizières y sont particulièrement souvent exposées à des chaleurs extrêmes. Pour le Pakistan, l’Inde et le Bangladesh, la perte de rendement estimée passe de 2,1 à 6,6 %. Pour la Thaïlande, les Philippines et le Myanmar, elle passe de 3,7 à 7,7 %.
L'équipe de recherche souligne l'importance des mesures d'adaptation visant à protéger le riz, en particulier pendant sa phase de reproduction. Parmi celles-ci figurent le développement et la culture de variétés tolérantes à la chaleur, des dates de plantation adaptées, une irrigation optimisée et une meilleure qualité des sols.
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