Exemple d’utilisation de la plateforme SICLIMA pour la production d’indicateurs agro/ecoclimatiques. Application à un cas d’étude de l’évolution climatique future de la production de la vigne en France (CNRM-CM5 / ALADIN63 – RCP8.5).
Qui :
Unité de Service 1116 AgroClim
Date de fin de projet
Projet en cours
Responsable(s) scientifique(s) :
Iñaki Garcia de Cortazar-Atauri, Renan Le Roux
Responsable(s) technique(s) :
Olivier Maury
Description du projet :
Dans le cadre du projet LACCAVE un travail autour des indicateurs d’impacts du climat sur la viticulture en France avait été engagé. Ce travail avait permis de définir un ensemble d’indicateurs permettant de caractériser l’évolution des conditions climatiques de production de la vigne en France. L’exercice présenté ici est le fruit de l’utilisation du portail SICLIMA (Maury et al., 2021) qui permet de calculer ces indicateurs tout en tenant compte de la phénologie d’une culture (ici la vigne et plus concrètement la variété Chardonnay) et les conditions hydriques au cours du cycle.
Pour représenter le type d’information que la plateforme SICLIMA peut produire, nous avons choisi de calculer un ensemble de 67 indicateurs climatiques sur 5 phases clés du développement de la vigne. Les calculs ont été réalisés en utilisant un seul couple GCM/RCM* (CNRM-CM5 / ALADIN63) et un seul scénario (RCP 8.5 ainsi que la période de référence). Ces données sont issues de la base de données DRIAS-2020. L’ensemble de calculs a été réalisé à l’échelle de la France. Les résultats ont un pas de temps annuel.
Ces données peuvent être utilisées pour représenter une certaine tendance des conditions climatiques de la faisabilité de la vigne en France, mais afin d’être plus précis, elles nécessitent d’être accompagnés d’autres simulations réalisées avec d’autres couples GCM/RCM et d’autres scénarios d’évolution des conditions climatiques futures, ainsi que sur un panel de variétés élargi.
*GCM/RCM – Global Circulation Model / Regional Circulation Model
Objectifs :
Produire un jeu des données représentant l’évolution spatio-temporelle de différents indicateurs écoclimatiques sur la culture de la vigne en France pour la période 1951-2100.
Région géographique :
Toute la France (8602 mailles)
Temporalité :
1951 – 2100
Données annuelles.
Méthodologie :
Les calculs d’indicateurs ont été réalisés à partir de la plateforme SICLIMA (AgroClim-INRAE) qui intègre la bibliothèque d’indicateurs développée par Garcia de Cortazar-Atauri and Maury (2019) et qui utilise l’approche des indicateurs écoclimatiques développé par Caubel et al., 2015.
Source des données climatiques :
- Base climatique : DRIAS – 2020
- Modèle climatique : CNRM-CM5 / ALADIN63
- Scénario climatique : Reference + RCP8.5
Calcul des indicateurs écoclimatiques avec bilan hydrique.
Culture : Vigne (Vitis vinifera) cv. Chardonnay
Le modèle phénologique utilisé est celui publié dans Morales-Castilla et al., 2020
Stades phénologiques calculés :
- Débourrement
- Floraison
- Véraison
- Récolte (véraison + 40 jours)
Nombre de phases phénologiques calculées:
- Dormance – Débourrement
- Débourrement +/- 10 jours
- Débourrement – Floraison
- Véraison – Récolte
- Récolte +/- 10 jours
Liste d’indicateurs calculés (en fonction de chaque phase le nombre d’indicateurs calculé n’est pas le même) :
- meant - Moyenne des températures moyennes - Moyenne des températures moyennes pour chaque phase de développement.
- phalen - Durée de la phase - Durée de la phase.
- rainsum - Somme des précipitations - Cumul des précipitations journalières.
- cdaystmean - Jours froids Tmoy - Nombre de jours froids (tmoy < -1,0 °C).
- frostdaystmin - Jours de gel - Nombre de jours de gel (Tmin < 0 °C).
- hdaystmax - Jours chauds Tmax - Nombre de jours chauds (tmax > 35,0 °C).
- wetdays - Jours humides - Nombre de jours humides (RH > 60%).
- hwinddays - Jours de grand vent - Nombre de jours de grand vent (vitesse de vent à 10m > 5,28 m/s).
- ranget - Moyenne des amplitudes thermiques - Amplitude thermique journalière moyenne pour chaque phase de développement.
- maxt - Moyenne des températures maximales - Moyenne des températures maximales pour chaque phase de développement.
- mint - Moyenne des températures minimales - Moyenne des températures minimales pour chaque phase de développement.
- sumsorad - Rayonnement cumulé - Rayonnement cumulé (MJ/m²).
- watsfreq - % de jours avec déficit hydrique - Fréquence (%) de jours avec teneur en eau du sol < 9,0.
- raifreq - % de jours de pluie - Fréquence (%) de jours de pluie.
- defraifreq - % de jours sans pluie - Fréquence (%) de jours en déficit de pluie.
- swccc - Rapport teneur en eau du sol sur capacité au champ - Rapport entre l'humidité du sol moyenne et l'humidité à la capacité au champ.
- sumwd - Somme des déficits en eau - Somme des déficits en eau : Σ(RAIN - ETP).
- numbdroughtwav - Vagues de sécheresse - Nombre de vagues de sécheresse (20 jours consécutifs sans pluie).
- excrainsum - Somme des précipitations en excès - Somme des pluies en excès.
- numbheatwav - Vagues de chaleur - Nombre de vagues de chaleur de plus de 3 {Spellheat} jours (tmax > 37 °C).
- xhsdays - Jours de stress thermique extrême - Nombre de jours de grand stress thermique (tmax > 37 °C).
- hsdays - Jours de stress thermique - Nombre de jours de stress thermique (tmax > 37°C).
- frostdaystmin - Jours de gel - Nombre de jours de gel (Tmin < 0 °C).
- vcdaystmin - Jours très froids Tmin - Nombre de jours très froids (létalité : tmin < -4,0 °C).
- cdaystmean - Jours froids Tmoy - Nombre de jours froids (tmoy < -1,0 °C).
- humavg - Moyenne des humidités - Humidité moyenne journalière.
- hraidays - Jours de fortes pluies - Nombre de jours de fortes pluies (> 20 mm).
- wetsoildays - Jours d'ennoiement - Nombre de jours où l'humidité du sol est supérieure à la capacité au champ (SWC > 34.5%)
- shraidays - Jours de très fortes pluies - Nombre de jours de très fortes pluies (> 40 mm).
- hraifreq - % de jours de très fortes pluies - Fréquence (%) de jours de très fortes pluies (> 40 mm).
- raidays - Jours de pluie - Nombre de jours de pluie.
Variables climatiques utilisées par les indicateurs :
- ETP - Évapotranspiration [mm/j].
- TMIN - Température minimale de l’air [°C].
- TMEAN - Température moyenne de l’air [°C].
- WIND - Vitesse du vent [m/s].
- RH - Humidité relative [%].
- TMAX - Température maximale de l’air [°C].
- RADIATION - Rayonnement global [W/m²].
- SOILWATERCONTENT - Teneur en eau du sol [% massique].
- RAIN - Précipitation [mm/j].
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Nombre de données potentielles : 86450100
Nombre de données calculées : 75102109
Pour plus d’information, télécharger le fichier de métadonnées associé.
Bibliographie :
Caubel, Julie ; Garcia de Cortazar-Atauri, Inaki ; Launay, Marie ; De Noblet-Ducoudré, Nathalie ; Huard, Frédéric ; Bertuzzi, Patrick ; Graux, Anne-Isabelle. (2015). Broadening the scope for ecoclimatic indicators to assess crop climate suitability according to ecophysiological, technical and quality criteria. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2015.02.005
Garcia De Cortazar Atauri, Inaki; Maury, Olivier, 2019, "GETARI : Generic Evaluation Tool of AgRoclimatic Indicators", https://doi.org/10.15454/IZUFAP, Recherche Data Gouv, V1
Maury, Olivier ; Garcia de Cortazar Atauri, Iñaki ; Bertuzzi, Patrick ; Persyn, Benoît ; Lagier, Marc, 2021, “SICLIMA : Système d’information de données climatiques maillées”, https://doi.org/10.15454/HIPDPZ , Portail Data INRAE, V1
Maury, Olivier; Garcia de Cortazar Atauri, Iñaki; Bertuzzi, Patrick; Lagier, Marc; Clastre, Philippe, 2021, "SEASON : System for Evaluation of Agriculture faiSability using indicatOrs combiNation", https://doi.org/10.15454/LAPNHT, Recherche Data Gouv, V3
Morales-Castilla, I., García de Cortázar-Atauri, I., Cook, B.I., Lacombe, T., Parker, A., van Leeuwen, C., Nicholas, K.A., Wolkovich, E.M., 2020. Diversity buffers winegrowing regions from climate change losses. Proceedings of the National Academy of Sciences 117, 2864–2869.
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