Résilience des systèmes agroforestiers face au changement climatique – Thèse de Guillaume Blanchet

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La réponse des cultures annuelles face à la sécheresse en système agroforestier

Guillaume Blanchet (INRAE – UMR ABSYS, financement Fondation de France) a soutenu sa thèse le 28 juin dernier :

La résilience des systèmes agroforestiers face au changement climatique : analyse de la réponse de cultures annuelles face à la sécheresse dans un système à base de noyer sous climat méditerranéen

Résumé :

En Europe, et plus particulièrement dans le bassin Méditerranéen, la fréquence des épisodes de sécheresse et de canicule augmente sous l’effet du changement climatique et menace la productivité des systèmes agricoles. L’agroforesterie, et plus particulièrement une de ses déclinaisons combinant des alignements d’arbres et des cultures intercalaires, s’avère particulièrement productive et intéresse de plus en plus les agriculteurs. Mais de tels systèmes sont-ils efficaces pour limiter l’impact d’aléas climatiques de plus en plus intenses ?

Les connaissances scientifiques disponibles sur le sujet sont très limitées. Nous avons étudié les effets de la sécheresse sur des cultures annuelles en contexte agroforestier à l’aide de dispositifs d’exclusion de pluie.

Dans le premier chapitre, nous discutons les enjeux scientifiques et les défis méthodologiques liés à l’étude des effets de la sécheresse avec des dispositifs de manipulation du régime des pluies en contexte agroforestier. Cette discussion combine une revue bibliographique et un retour d’expérience sur deux dispositifs différents d’exclusion de pluie que nous avons mis en place sur une des parcelles agroforestières du domaine de Restinclières (Hérault, France). Dans les chapitres suivants, nous analysons les résultats obtenus sur une culture de pois d’hiver au cours de la saison 2018-2019. Dans le second chapitre, nous testons l’hypothèse d’une protection de la culture annuelle contre la sécheresse de printemps par les arbres agroforestiers, en comparant des cultures en plein soleil et sous les arbres, avec et sans exclusion de pluie. A travers l’analyse de 1) la dynamique de l’eau dans le sol et 2) les composantes de rendements du pois, nous montrons que 1) la compétition entre l’arbre et la culture est faible pour la ressource en eau et 2) qu’il existe des mécanismes de compensation au niveau de la plante qui limitent les pertes de rendement en grains en contexte agroforestier lors d’une sécheresse. Dans le troisième chapitre, nous cherchons à comprendre pourquoi la production globale de biomasse est maintenue en conditions ombragées. L’analyse des processus lumineux à l’échelle du couvert montre que trois processus sont impliqués, à savoir la sénescence, la dynamique foliaire et l’efficience d’utilisation lumineuse. La modification du microclimat sous les arbres réduit aussi sensiblement la demande évaporative et les températures de culture, ce qui contribue à réduire le stress hydrique.
Ce travail de thèse met en évidence une méconnaissance relative des interactions sécheresse-ombrage pour les cultures annuelles en agroforesterie. Cela ouvre des perspectives de recherches interdisciplinaires, entre agronomie, écologie, écophysiologie et modélisation pour une meilleure compréhension du fonctionnement des systèmes agroforestiers en zone méditerranéenne.

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