Simuler l’avenir du soja

Le chercheur américain Andrew Leakey simule les conditions atmosphériques prévues pour la seconde moitié du siècle. Objectif de l’expérience : atténuer les effets du changement climatique.

À l’Université de l’Illinois, Andrew Leakey utilise un environnement FACE (Free Air CO2 Enrichment) pour étudier en plein champ la réaction du soja aux conditions atmosphériques attendues pour 2050.
« Si vous lisez la littérature scientifique des 30 dernières années, la conclusion est presque toujours la même : la hausse de la concentration de CO2 améliorera le rendement », explique le chercheur. Un pronostic qu’il remet aujourd’hui en cause.

Le principe du système FACE est de libérer du dioxyde de carbone dans des parcelles d’essai via des buses contrôlées par anémomètres de précision. L’ajustement en temps réel des émissions à la force du vent permet d’uniformiser la concentration du gaz dans le périmètre expérimental, qui peut atteindre 30 m de diamètre. Le même système permet d’évaluer l’impact de la hausse du taux d’ozone sur les plantes cultivées.

Andrew Leakey devant une installation FACE  © University of Illinois

Les quatre premières années de l’expérience, marquées par des pluies abondantes, avaient confirmé l’hypothèse du meilleur rendement. Mais durant la cinquième année, très sèche, l’effet fertilisant du dioxyde de carbone s’est révélé à double tranchant.

« Une augmentation du taux de CO2 dans l’air aux premiers stades phénologiques, lorsque l’eau est abondamment disponible, stimule la photosynthèse. Mais quand la sécheresse arrive, les besoins hydriques sont comparativement plus élevés du fait d’une surface foliaire plus importante. » Et la productivité s’en ressent : au final, les résultats suggèrent que le soja américain pourrait faire face à des baisses significatives de rendement bien plus tôt que prévu.

Nous connaissons maintenant les mécanismes de réaction du soja.

Andrew Leakey

Fin 2018, une étude de l’université California Davis synthétisait les résultats de 32 sites FACE situés un peu partout dans le monde. Plus le site était proche de l’équateur, plus la baisse était prononcée. Dans les latitudes septentrionales en revanche, le soja, le maïs, le blé et le riz semblent bénéficier de la concentration du CO2. La Grande-Bretagne, notamment, peut s’attendre au moins localement à des hausses de rendements. Par ailleurs, certaines cultures pourraient voir leur teneur en glucides augmenter sous l’effet du dioxyde de carbone.

Les perspectives sont moins bonnes pour le Midwest américain. « Le point positif est que nous connaissons maintenant les mécanismes de réaction du soja », tempère Andrew Leakey, soulignant l’urgence de recueillir davantage de données. Le fait est que même dans les régions agricoles les plus menacées par le changement climatique, il est encore possible d’en atténuer l’impact. Or ces données, littéralement venues du futur, sont précieuses pour les sélectionneurs afin de développer des cultivars plus résilients. Et pour les agronomes, en vue d’anticiper l’adaptation des systèmes. Du côté des producteurs de soja américains, l’enjeu est considérable, rappelle le scientifique : « Un tiers du volume mondial est produit ici, dans le Midwest. »