Informations et ressources scientifiques
sur le développement des zones arides et semi-arides

Accueil du site → Doctorat → France → 2014 → Propagation des incertitudes des variables climatiques aux rendements agricoles simulés en zone soudano-sahélienne

Université Pierre et Marie Curie (Paris) 2014

Propagation des incertitudes des variables climatiques aux rendements agricoles simulés en zone soudano-sahélienne

RAMAROHETRA Johanna

Titre : Propagation des incertitudes des variables climatiques aux rendements agricoles simulés en zone soudano-sahélienne

Auteur : RAMAROHETRA Johanna

Université de soutenance : Université Pierre et Marie Curie (Paris)

Grade : Doctorat 2014

Résumé
La fiabilité des rendements simulés par les modèles de croissance de plante dépend non seulement des modèles eux-mêmes, mais aussi de la qualité des variables climatiques fournies en entrée. Dans cette thèse, nous étudions l’influence de ces dernières sur les rendements en grain simulés en zone soudano-sahélienne. _ Dans un premier temps nous nous focalisons sur les pluies observées et les incertitudes qui leur sont associées. D’une part, nous mettons en évidence l’importance du comblement des lacunes des observations de pluie in situ préalablement à leur utilisation en entrée d’un modèle de rendements. Nous montrons aussi que le comblement à l’aide d’une méthode basée sur la corrélation spatiale des pluies entre les stations permet de minimiser le biais sur les rendements en mil simulés au Sénégal. D’autre part, nous soulignons que l’utilisation de produits satellites d’estimation des pluies peut introduire des biais importants dans la simulation de rendements agricoles. Ces biais introduits dépendent de la zone climatique considérée (soudanienne ou sahélienne), du type de culture ainsi que de la variété simulée. Nous trouvons que les produits satellites de pluie permettant de simuler les rendements les plus réalistes, quelque soit la variété et la zone climatique, sont ceux qui minimisent à la fois les biais sur la distribution et le cumul des pluies. _ Nous nous sommes ensuite intéressés à l’influence du choix de l’équation d’évapotranspiration de référence, variable climatique intégrée, sur les rendements simulés. Nous montrons que l’emploi de l’équation de Priestley-Taylor, utilisée dans de nombreux modèles de croissance de plante, entraîne des biais sur les rendements simulés importants alors que utilisation de l’équation de Penman-Monteith ou de l’équation plus simple d’Hargreaves permet de minimiser ces biais. Dans un contexte de changement climatique, l’impact de changements de températures et de précipitations sur les rendements agricoles simulés dépend aussi de l’équation utilisée. _ Dans une dernière partie, nous analysons l’influence sur les rendements agricoles de l’utilisation d’un modèle régional de climat pour désagréger le climat des réanalyses et des modèles globaux, préalablement à leur utilisation en entrée d’un modèle de croissance de plante. Dans le modèle régional de climat, l’importance du choix du modèle de surface, puis de la paramétrisation de la convection et enfin de la paramétrisation du rayonnement de courte longueur d’onde est mise en évidence et la meilleure configuration pour la simulation de rendements agricoles en zone soudano-sahélienne est retenue. Nous trouvons que, par rapport à l’utilisation directe des réanalyses en entrée du modèle de croissance de plante, la désagrégation dynamique de ces réanalyses permet d’améliorer les rendements simulés. Par contre cette désagrégation introduit une incertitude dans les rendements simulés dont il convient de tenir compte en effectuant des simulations d’ensemble

Présentation

Page publiée le 31 mars 2015, mise à jour le 10 mars 2017