Le stress thermique induit par le changement climatique jouera un rôle plus important que le stress hydrique dans la réduction des rendements de plusieurs grandes cultures américaines plus tard ce siècle, selon des chercheurs de l'Université Cornell qui ont pesé sur un débat à enjeux élevés entre des experts en cultures et des scientifiques.

« Il y a un grand fossé dans ce domaine, et nous avons pensé qu'il devait y avoir un moyen de résoudre cette énigme, " dit Ariel Ortiz-Bobea, professeur assistant d'économie appliquée et de gestion.

Cela a des implications majeures pour la gestion des cultures ainsi que pour la sélection végétale.

Les chercheurs ont utilisé des décennies de données provenant du gouvernement et d'autres sources, et leurs résultats sont rapportés dans "Unpacking the Climatic Drivers of U.S. Agricultural Yields, " Publié dans Lettres de recherche environnementale . Les contributeurs comprenaient Toby Ault, professeur adjoint de sciences de la terre et de l'atmosphère; associé postdoctoral Carlos Carrillo; et Haoying Wang, professeur adjoint de gestion à New Mexico Tech.

Ortiz-Bobea et son équipe ont incorporé des informations provenant de trois sources pour développer un modèle statistique de rendement des cultures pour six cultures :maïs, coton, sorgho, soja, blé de printemps et blé d'hiver.

L'analyse des chercheurs a révélé que l'humidité du sol à elle seule était le meilleur indicateur des variations de rendement d'une année à l'autre au cours des quatre dernières décennies. Les récoltes ont été particulièrement sensibles au stress hydrique au milieu de la saison de croissance.

L'équipe a ensuite appliqué son modèle statistique à des scénarios de changement climatique allant de léger à sévère. L'analyse projette cette température, que les auteurs interprètent comme un stress thermique, sera le principal moteur climatique des rendements des cultures en 2050 et 2100. Dans le scénario le plus doux, les rendements des six cultures devraient diminuer de 8 % à 19 %, rapport à un monde sans changement climatique. Dans le scénario le plus grave, les réductions de rendement prévues varient de 20 à 48 %.

Les pertes les plus importantes sont prévues pour le maïs et le blé de printemps, mais des cultures plus résistantes comme le sorgho, qui est deux fois moins sensible aux températures élevées que le maïs, subira moins de dégâts.

Le co-auteur Ault a noté que les projections du changement climatique montrent que de nombreux comtés producteurs de denrées alimentaires aux États-Unis pourraient devenir plus secs en été même si les précipitations augmentent. Dans un climat changeant, cela pourrait motiver les agriculteurs à semer plus tôt, mais cette approche de l'adaptation peut être contrecarrée par de fortes pluies à la fin du printemps, comme de nombreuses régions le connaissent cette année.

« Les travaux mettent en évidence deux défis majeurs pour s'adapter à un climat changeant, " dit Ault. " D'abord, comment gérer les augmentations de température qui, grâce à des taux d'évaporation plus élevés, pourraient surpasser les augmentations des précipitations ? Et deuxieme, comment pouvons-nous commencer à envisager un système agricole du 21e siècle qui soit équipé pour gérer les changements remarquables de saisonnalité qui pourraient se produire ? »