Les 70 dernières années ont été bonnes pour la production de maïs dans le Midwest des États-Unis, avec des rendements multipliés par cinq depuis les années 1940. Une grande partie de cette amélioration a été attribuée aux progrès de la technologie agricole, mais des chercheurs de l'Université Harvard se demandent si les changements de climat et de température locale pourraient jouer un rôle plus important qu'on ne le pensait auparavant.

Dans un nouveau journal, les chercheurs ont découvert qu'une saison de croissance prolongée en raison de l'augmentation des températures, combiné avec les effets de refroidissement naturels de grands champs de plantes, ont grandement contribué à l'amélioration de la production de maïs aux États-Unis.

« Nos recherches montrent que l'amélioration du rendement des cultures dépend, en partie, sur l'amélioration du climat, " a déclaré Peter Huybers, Professeur de sciences de la Terre et des planètes au Département des sciences de la Terre et des planètes (EPS) et des sciences et de l'ingénierie de l'environnement à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Dans ce cas, les changements de température ont eu un impact bénéfique sur la production agricole, mais rien ne garantit que les avantages dureront tant que le climat continuera de changer. Il est important de comprendre les relations détaillées entre le climat et le rendement des cultures alors que nous nous dirigeons vers l'alimentation d'une population croissante sur une planète en évolution. »

La recherche est publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

Les chercheurs ont modélisé la relation entre la température et le rendement des cultures de 1981 à 2017 dans ce qu'on appelle la Corn Belt :Illinois, Indiana, Iowa, Kansas, Kentucky, Michigan, Minnesota, Missouri, Nebraska, Ohio, Dakota du Sud, et Wisconsin. Ils ont découvert qu'à mesure que les températures augmentaient en raison du changement climatique mondial, les jours de plantation sont de plus en plus tôt, décalage d'environ trois jours par décennie.

"L'une des plus grandes décisions des agriculteurs est ce qu'ils plantent et quand ils le plantent, " a déclaré Ethan Butler, premier auteur de l'article et ancien étudiant diplômé en EPS. « Nous constatons que les agriculteurs plantent plus tôt, non seulement parce qu'ils ont des semences plus résistantes et un meilleur équipement de plantation, mais aussi parce qu'il se réchauffe plus tôt.

Butler est actuellement associé de recherche postdoctorale au Département des ressources forestières de l'Université du Minnesota.

Un semis précoce signifie que le maïs a plus de temps pour mûrir avant la fin de la saison de croissance.

Il y a aussi un deuxième, tendance plus surprenante qui a profité aux rendements du maïs. Alors que la grande majorité des températures se sont réchauffées au cours du siècle dernier, les jours les plus chauds de la saison de croissance du Midwest se sont en fait refroidis.

« Des cultures de plus en plus productives et densément plantées peuvent évaporer plus d'eau des feuilles et des sols pendant les journées chaudes, " dit Nathaniel Mueller, ancien chercheur postdoctoral au Harvard University Center for the Environment et co-auteur de l'article. "L'augmentation généralisée des taux d'évaporation aide apparemment à protéger le maïs de la chaleur extrême, rafraîchir la zone environnante et aider à augmenter les rendements."

Mueller est actuellement professeur adjoint de science du système terrestre à l'Université de Californie, Irvine.

Les chercheurs estiment que plus d'un quart de l'augmentation du rendement des cultures depuis 1981 peut être attribué aux effets jumeaux d'une saison de croissance plus longue et d'une exposition moindre aux températures élevées, suggérant que le rendement des cultures est plus vulnérable au changement climatique qu'on ne le pensait auparavant.

Les chercheurs montrent également que les dates de plantation et de récolte utilisées actuellement par les agriculteurs sont nettement mieux adaptées au climat actuel qu'elles ne le seraient aux climats des décennies précédentes.

« Les agriculteurs sont incroyablement proactifs et nous les voyons profiter des changements de température pour améliorer leur rendement. La question est, dans quelle mesure peuvent-ils continuer à s'adapter en réponse aux futurs changements climatiques, " a déclaré Huybers.