Comme un cogneur de baseball dont les totaux de coups de circuit augmentent malgré le fait qu'il manque plus de balles courbes chaque saison, la production prodigieuse de la ceinture de maïs des États-Unis cache une vulnérabilité croissante. Une nouvelle étude de Stanford révèle que si les rendements ont globalement augmenté, probablement en raison de nouvelles technologies et approches de gestion, la culture de base est devenue beaucoup plus sensible aux conditions de sécheresse. La recherche, publié le 26 octobre dans Nourriture naturelle , utilise une nouvelle approche basée sur de grandes différences dans les capacités de rétention d'humidité entre les sols. L'analyse pourrait aider à jeter les bases pour accélérer le développement d'approches visant à accroître la résilience agricole au changement climatique.

"La bonne nouvelle, c'est que les nouvelles technologies contribuent vraiment à augmenter les rendements, dans tous les types de conditions météorologiques, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, David Lobell, Gloria et Richard Kushel Directeur du Centre sur la sécurité alimentaire et l'environnement. "La mauvaise nouvelle est que ces technologies, dont certains spécialement conçus pour résister à la sécheresse, sont si utiles dans de bonnes conditions que le coût des mauvaises conditions augmente. Il n'y a donc encore aucun signe qu'ils contribueront à réduire le coût du changement climatique."

La production de maïs aux États-Unis est un mastodonte apparemment imparable. Malgré les inquiétudes concernant les mauvaises herbes résistantes, le changement climatique et de nombreux autres facteurs, l'industrie a établi des rendements records au cours de cinq des sept dernières années. Les moteurs probables de ces récoltes exceptionnelles comprennent des changements dans les pratiques de plantation et de récolte, comme l'adoption de variétés tolérantes à la sécheresse, et les changements des conditions environnementales, tels que la réduction des niveaux d'ozone et l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère qui améliorent généralement l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les cultures.

Alors que le changement climatique s'intensifie, cependant, le coût pour maintenir les rendements des cultures augmentera probablement.

À l'aide des cartes des sols des comtés et des estimations de rendement par satellite, entre autres données, les chercheurs ont examiné les champs de la Corn Belt, une région de neuf États du Midwest qui représente environ les deux tiers de la production de maïs des États-Unis. En comparant les champs le long des gradients de stress hydrique chaque année, ils pourraient identifier comment la sensibilité à la sécheresse évolue au fil du temps.

Même au sein d'un même comté, ils ont trouvé un large éventail de rétention d'humidité du sol, avec certains sols capables de retenir deux fois plus d'eau que d'autres. Comme on pouvait s'y attendre, il y avait généralement des rendements plus élevés pour les sols qui retenaient plus d'eau. Ils ont constaté que la sensibilité du rendement au stockage de l'eau dans le sol dans la région avait augmenté de 55 % en moyenne entre 1999 et 2018, avec des augmentations plus importantes dans les états plus secs.

Les résultats ont clairement montré que la capacité du sol à retenir l'eau était la principale raison de la perte de rendement. Dans certains cas, la capacité du sol à retenir une plus grande quantité d'humidité était trois fois plus efficace pour augmenter les rendements qu'une augmentation équivalente des précipitations.

Donc, pourquoi les rendements sont-ils devenus plus sensibles à la sécheresse ? Une variété de facteurs, tels que les besoins accrus en eau des cultures en raison de l'augmentation de la densité de semis des plantes peuvent être en cause. Ce qui est clair, c'est que malgré des rendements de maïs robustes, le coût de la sécheresse et la demande mondiale de maïs augmentent simultanément.

Pour mieux comprendre comment les impacts climatiques sur le maïs évoluent au fil du temps, les chercheurs appellent à un accès accru aux données de rendement au niveau du terrain qui sont mesurées indépendamment des données météorologiques, telles que les données sur les assurances publiques qui étaient auparavant accessibles au public mais qui ne le sont plus.

"Cette étude montre la puissance des données satellitaires, et si nécessaire, nous pouvons essayer de suivre les choses depuis l'espace uniquement. C'est excitant, " a déclaré Lobell. " Mais savoir si les agriculteurs s'adaptent bien au stress climatique, et quelles pratiques sont les plus utiles, sont des questions clés pour notre nation. Dans le monde d'aujourd'hui, il n'y a vraiment aucune bonne raison pour que les chercheurs n'aient pas accès à toutes les meilleures données disponibles pour répondre à ces questions. »

Lobell est également professeur de science du système terrestre à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement ; le William Wrigley Senior Fellow au Stanford Woods Institute for the Environment et un senior fellow au Freeman Spogli Institute for International Studies et au Stanford Institute for Economic Policy Research. Les co-auteurs de l'étude incluent Jillian Deines, chercheur postdoctoral à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement, et Stefania Di Tommaso, analyste de données de recherche au Centre sur la sécurité alimentaire et l'environnement.