Moins d'un quart du total des terres cultivées de la Terre produit près des trois quarts des cultures de base qui nourrissent la population mondiale - en particulier le maïs, blé et riz, les cultures céréalières les plus importantes. Ces zones sont les principaux greniers de notre planète.

Historiquement, quand une récolte a échoué dans l'un de ces greniers, seules les zones proches ont dû faire face à des pénuries et à des hausses de prix. Maintenant, cependant, les principales cultures sont commercialisées sur les marchés mondiaux, ce qui signifie que les échecs de production peuvent avoir des impacts de grande envergure. De plus, le changement climatique devrait générer des vagues de chaleur et des sécheresses qui pourraient entraîner des pertes de récoltes dans la plupart des greniers à blé du monde. En effet, des défaillances pourraient se produire simultanément dans plusieurs de ces régions clés.

Le chercheur postdoctoral du Pardee Center John Patrick Connors et moi-même utilisons des modèles mathématiques pour étudier les impacts environnementaux et économiques potentiels des défaillances de plusieurs greniers à blé dans le monde. Il ressort déjà de nos travaux préliminaires qu'il s'agit d'un réel, menace à court terme.

La bonne nouvelle est que toutes ces régions ne réagissent pas de la même manière aux chocs dans d'autres endroits du monde. Certains pourraient mettre de nouvelles terres en production rapidement, atténuer le stress causé par les mauvaises récoltes ailleurs. Mais pour rendre les systèmes alimentaires mondiaux plus robustes, nous devons en savoir plus sur les conséquences les plus dommageables des défaillances multiples du grenier à blé.

Un système vulnérable

Au cours des dernières décennies, bon nombre des principaux greniers à blé du monde ont subi des chocs – des événements qui ont causé d'importants, baisse rapide de la production alimentaire. Par exemple, les sécheresses régionales et les vagues de chaleur en Ukraine et en Russie en 2007, puis à nouveau en 2009, ont endommagé les récoltes de blé et provoqué une flambée des prix mondiaux du blé au cours des deux années. En 2012, la chaleur et la sécheresse aux États-Unis ont réduit le maïs national, le rendement du soja et d'autres cultures jusqu'à 27 pour cent. Et les rendements des cultures vivrières importantes sont faibles et stagnent dans de nombreux pays en raison de facteurs tels que les maladies des plantes, mauvaise qualité du sol, les mauvaises pratiques de gestion et les dommages causés par la pollution de l'air.

À la fois, de nombreux experts affirment que la production alimentaire mondiale pourrait devoir doubler d'ici 2050 pour nourrir une population croissante et satisfaire la demande croissante de viande, la volaille et les produits laitiers dans les pays en développement. La production agricole mondiale a augmenté au cours des 50 dernières années, largement alimentée par l'amélioration de la sélection végétale et l'utilisation plus intensive des intrants, tels que les équipements mécanisés, engrais et pesticides. Cette tendance a atténué la pression pour mettre de nouvelles terres en production. Mais il a des limites, surtout dans le monde en développement, où le besoin de produire plus de nourriture a été l'un des principaux moteurs de la déforestation au cours des dernières décennies.

Il est clair que la demande croissante, la croissance du commerce international des produits agricoles, et le potentiel météorologique, les chocs liés au climat et aux sols rendent le système mondial de production alimentaire moins résilient. Le commerce agricole mondial peut signifier que les prix grimpent dans une région, s'ils sont assez sévères, peut être largement ressenti dans d'autres régions. Chocs mineurs, d'autre part, pourrait être atténué par le commerce et par l'utilisation des réserves de céréales.

Il est de plus en plus évident que dans les pays très pauvres, les augmentations des prix des denrées alimentaires et les pénuries peuvent entraîner des troubles civils et aggraver d'autres tensions sociales et politiques. Et les pays plus riches ne sont pas à l'abri, étant donné la concentration de la production alimentaire mondiale et le caractère mondial du commerce. Par exemple, la vague de chaleur russo-ukrainienne évoquée ci-dessus a entraîné une flambée des prix des denrées alimentaires, pas seulement dans le prix du blé. Cependant, les pays plus riches ont aussi généralement une plus grande capacité à amortir les chocs de prix soit en utilisant des réserves de céréales, soit en augmentant le commerce.

Modélisation des chocs potentiels

Comment comprendre ce risque et ses conséquences potentielles pour les pays riches comme pour les pays pauvres ? Des programmes existent déjà pour fournir une alerte précoce de famines potentielles dans les pays les plus pauvres du monde, dont beaucoup dépendent déjà fortement de l'aide alimentaire. Il existe également des programmes dans les pays les plus riches qui surveillent les prix des denrées alimentaires et fournissent des alertes précoces en cas de flambée des prix.

Mais ces programmes se concentrent principalement sur les risques régionaux, et ne sont souvent pas situés dans les principales zones de production alimentaire. Très peu de travaux ont été réalisés pour analyser les risques de chocs simultanés dans plusieurs greniers à blé du monde.

Nous voulons comprendre les impacts que les événements de choc pourraient avoir s'ils se produisent dans le monde réel afin de pouvoir identifier les plans d'urgence possibles pour les événements les plus importants. Pour pouvoir faire ça, nous avons utilisé un modèle d'évaluation intégré, le modèle d'évaluation du changement global, qui a été développé par le département américain de l'Énergie et est disponible gratuitement pour les utilisateurs du monde entier. Des modèles d'évaluation intégrés ont été conçus spécifiquement pour simuler les interactions entre l'énergie de la Terre, systèmes économiques et d'utilisation des terres.

Nous avons développé des scénarios dans lesquels de petits chocs (10 pour cent de pertes de récoltes) et de grands chocs (50 pour cent de pertes de récoltes), en moyenne sur cinq ans, sont appliqués au maïs, blé ou riz dans leurs principales régions de production, et puis à toutes les combinaisons d'un, deux ou les trois cultures en une, deux ou les trois premières régions de production.

Sans surprise, nos résultats à ce jour suggèrent que les grands chocs ont des effets plus importants que les petits chocs, tel que mesuré par les changements ultérieurs dans l'utilisation des terres, la superficie totale des terres consacrées à l'agriculture et les prix des denrées alimentaires. Mais plus intéressant, toutes les régions du grenier à blé ne réagissent pas aux chocs de la même manière.

Certaines de ces zones sont tout à fait insensibles aux chocs se produisant ailleurs dans le monde. Par exemple, la quantité totale de terres consacrées à la production agricole en Asie du Sud change relativement peu en raison de chocs ailleurs dans le monde, en grande partie parce que la plupart des terres arables sont déjà utilisées.

Mais d'autres régions sont extrêmement réactives. Notamment, Le Brésil a la capacité de mettre beaucoup de nouvelles terres en production si des chocs importants se produisent ailleurs, parce qu'il a encore une quantité importante de terres potentiellement arables qui ne sont pas actuellement cultivées. Cependant, cette terre est actuellement majoritairement boisée, donc le nettoyer pour l'agriculture augmenterait considérablement les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone, et donc au changement climatique mondial.

Cartographier les risques

Le Centre Pardee a publié un programme de recherche qui traite de ce que nous devons encore savoir sur ces risques. Les questions clés comprennent la compréhension de la répartition complète des risques, si l'augmentation du commerce international peut atténuer les risques et où se trouvent les régions les plus réactives et les plus sensibles.

Finalement, comprendre et se préparer aux multiples défaillances du grenier à blé nécessitera la contribution des climatologues, agronomes, écologistes, experts en télédétection, économistes, politologues et décideurs. Monter un tel effort sera difficile, mais les coûts de ne pas le faire pourraient être dévastateurs.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.