Afin de mieux prévoir l’irrigation des cultures, en cas de sécheresse notamment, le Centre d’études spatiales de la biosphère a lancé deux projets de recherche, menés parallèlement en France et au Maroc. Une approche qui allie les données des satellites à celles de terrain.

Eté 2003. En France, la sécheresse, calamité nationale, touche aussi de plein fouet les cultures. La région Midi-Pyrénées enregistre ainsi une baisse d’un quart de sa production agricole. Comment éviter de telles pertes ? C’est sur cette question que se penche le Centre d’études spatiales de la biosphère (Cesbio)¹ dans un projet appelé Sud-Ouest, débuté il y a trois ans. Grâce à lui, les chercheurs ont mis en évidence les effets de la canicule sur la végétation de la région et en ont déduit les conséquences sur les récoltes. À terme, Sud-Ouest sera un outil prévisionnel qui proposera aux responsables locaux une meilleure gestion de l’eau et des terres cultivables. Pour le mettre au point, les chercheurs peaufinent de nouveaux modèles et y intègrent des informations sur la croissance des plantes.
Première étape pour les écologues, hydrologues ou encore physiciens : aller sur le terrain pour construire leurs modèles. Il s’agit de recueillir des informations sur le milieu et la façon dont les cultures s’y développent, en fonction, en particulier, de la température et de l’eau disponible dans le sol. Les chercheurs doivent ensuite s’assurer que ces modèles sont fiables. C’est là qu’interviennent les images prises par satellite². Elles permettent à la fois d’identifier le type de culture, de se faire une idée de l’intensité de leur couleur verte et d’estimer la surface de leurs feuilles. Bref, de faire un bilan de leur stade et de leur état de croissance. « Ces données satellitaires sont alors comparées à celles fournies par les modèles et permettent de corriger ces derniers s’ils s’écartent trop de la réalité », explique Jean-Claude Menaut, directeur du Cesbio. Avec de tels modèles, les chercheurs font des prévisions de la croissance des cultures selon les événements climatiques auxquels elles sont confrontées. Dans la zone test – un carré de 50 km de côté autour de Toulouse –, les images prises depuis l’espace permettent de suivre les parcelles cultivées d’année en année.
Résultat : en 2003, les températures élevées lors de la maturation du blé ont fait chuter son rendement de plus de 15 %. Le maïs a, quant à lui, pu être irrigué jusqu’au mois d’août mais cela n’a pas empêché la canicule d’amputer sa production de 30 %. Le Cesbio tente donc d’évaluer la quantité d’eau supplémentaire qu’il aurait fallu apporter aux cultures et à quelle fréquence. Il cherche également à proposer une meilleure répartition de l’arrosage, voire l’abandon d’une espèce pour une autre selon les prévisions météorologiques.

La canicule de l’été 2003 visible sur ces images en fausses couleurs (plus c’est bleu, plus c’est sec) prises en août 2002 et 2003 par le satellite Spot 4 au-dessus de la région de Toulouse. Dans la vallée, le maïs est encore irrigué alors que sur les coteaux, le blé souffre de la sécheresse. © L. Coret/CESBIO

Disposer de telles informations devient crucial pour un pays aride comme le Maroc où il ne peut y avoir d’agriculture sans irrigation. D’où un autre projet du Cesbio, Sud-Med, qui a été lancé en 2001 au Maroc, dans les environs de Marrakech, en collaboration avec plusieurs partenaires marocains associés à l’université de Marrakech. Tout comme celle menée en France, la campagne marocaine cherche à évaluer la consommation d’eau par les cultures (orangers, blé, oliviers), quelle est la proportion d’eau de pluie et quels sont les apports nécessaires. « À la différence qu’au Maroc, les stocks d’eau du sol sont vite épuisés et que l’irrigation n’est pas suffisante pour les remplir à nouveau », note Richard Escadafal, chercheur du projet Sud-Med. Dans les années à venir, la surface couverte par les deux programmes devrait s’agrandir et englober une région de quelques centaines de kilomètres de côté. À cette échelle, les modèles devront aussi prendre en compte les effets de la surface sur l’atmosphère pour ne plus être simplement « contraints » par les données atmosphériques³. Les chercheurs pourront alors proposer des scénarios réalistes sur l’avenir des réserves en eau et leur utilisation.

Julien Bourdet

1. Unité mixte de recherche entre le CNRS, l’université Paul Sabatier de Toulouse, le Cnes et l’IRD.
2. C’est l’instrument à haute résolution (inférieure à 20 m) du satellite Spot 4 qui est utilisé pour ces recherches.
3. Travaux en collaboration avec le Centre national de recherches météorologiques.