Quantification de l’incertitude introduite par la variabilité interne du climat dans les projections de la production agricole au Canada
Citation
Qian, B., Jing, Q., Smith, W., Grant, B., Cannon, A.J., Zhang, X. (2020). Quantifying the uncertainty introduced by internal climate variability in projections of Canadian crop production. Environmental Research Letters, [online] 15(7), http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/ab88fc
Résumé en langage clair
La variabilité interne du climat est l’une des principales sources d’incertitude des projections climatiques. La variabilité interne du climat désigne généralement les variations résultant de la nature chaotique du système climatique sans forçage externe. Toutefois, l’incertitude due à la variabilité interne du climat est rarement quantifiée pour les projections de la production agricole. Dans la présente étude, nous nous sommes concentrés sur la quantification de l’incertitude liée à la variabilité interne du climat dans les projections des productions agricoles au Canada, aux niveaux de réchauffement planétaire de 1,5 °C, 2,0 °C, 2,5 °C et 3,0 °C. Les modèles de simulation des cultures ont été fondés sur des scénarios climatiques provenant de grands ensembles de deux modèles climatiques canadiens et d’un ensemble multimodèle de 20 modèles climatiques provenant des plus grands centres de modélisation climatique du monde. Nos résultats indiquent qu’il est nécessaire de tenir compte de l’incertitude liée à la variabilité interne du climat dans les projections de la production agricole canadienne, particulièrement lorsque les niveaux de réchauffement sont plus faibles.
Résumé
© 2020 Droit d’auteur de la Couronne canadienne. Publié par IOP Publishing Ltd. Bien que la variabilité interne du climat (VIC) soit l’une des principales sources d’incertitude des projections climatiques, elle est rarement quantifiée pour les projections de la production agricole. Notre étude porte sur la quantification de l’incertitude due à la VIC dans les projections de production agricole au Canada. Nous avons utilisé des scénarios climatiques de deux grands ensembles (CanESM2-LE et CanRCM4-LE avec 25 membres chacun) comme données d’entrée dans les modèles de culture DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer). Nous simulons le rendement des cultures de canola, de maïs et de blé de printemps dans des conditions climatiques futures correspondant à quatre niveaux de réchauffement planétaire. Le coefficient de variation (CV) de la production agricole projetée dans les divers pays membres est utilisé pour quantifier l’incertitude liée à la VIC, et il est comparé aux CV générés à l’aide des 20 modèles climatiques mondiaux (MCM) de la phase 5 du projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIP5). La production agricole au Canada pourrait augmenter avec le réchauffement climatique, p. ex., la production de blé de printemps pourrait s'accroître jusqu’à 21 % pour un réchauffement de 3,0 °C. Les projections produisent souvent une plus grande incertitude associée aux MCM qu’à celle de la VIC pour tous les niveaux de réchauffement au-dessus de 2,0 °C. Les résultats d’un test asymptotique pour l’égalité des CV montrent une différence significative dans les CV des projections de production de canola entre CanESM2-LE/CanRCM4-LE et CMIP5 pour un réchauffement de 3,0 °C. Toutefois, les résultats des tests n’indiquent pas de différence significative entre les ensembles aux quatre niveaux de réchauffement pour le maïs et le blé de printemps. L’incertitude due à la VIC est souvent comparable à celle associée aux MCM à un réchauffement de 1,5 °C, p. ex., un CV de 6,0 et 6,4 % pour CanESM2-LE et CanRCM4-LE et de 6,6 % pour CMIP5 dans les projections de la production de blé de printemps. Nous concluons qu’il est nécessaire de tenir compte de l’incertitude liée à la VIC dans les projections de la production agricole canadienne, particulièrement à des niveaux de réchauffement plus faibles.