Résultat de la recherche
Impacts des changements climatiques sur le vignoble neuchâtelois : étude des indices bioclimatiques déterminants
Cette thèse de doctorat en climatologie appliquée s’intéresse aux impacts des changements climatiques sur la viticulture neuchâteloise au travers des indices bioclimatiques. Les changements climatiques constituent un enjeu contemporain majeur qui touche l’ensemble du globe. L’agriculture, ainsi que la viticulture, sont impactées directement et indirectement par les changements climatiques. La hausse des températures de l’air et de la fréquence et durée des périodes de sécheresse modifie les stades phénologiques de la vigne, ainsi que la composition phénolique des vins produits. Les changements climatiques amènent des modifications dans l’aire de répartition et les cycles de reproduction des ravageurs et dans l’occurrence des maladies fongiques qui affectent la vigne. Ce travail se focalise dans un premier temps sur les impacts directs amenés par les changements climatiques pour le vignoble neuchâtelois, soit sur l’évolution des indices bioclimatiques pertinents pour la viticulture de 1900 à aujourd’hui. Puis, avec pour but d’anticiper les moyens d’adaptation à venir, les tendances futures des indices bioclimatiques pertinents sont abordées selon deux scénarios d’émissions anthropiques de gaz à effet de serre futurs : un scénario optimiste (RCP4.5) et un scénario pessimiste (RCP8.5). Enfin, nous nous sommes focalisés sur une modélisation de changements futurs dans l’aire de répartition des insectes ravageurs viticoles, en nous focalisant particulièrement sur deux espèces : l’eudémis de la vigne et la cicadelle de la vigne (respectivement Lobesia botrana et Scphoideus titanus). Nous avons utilisé les mêmes scénarios d’émissions anthropiques de gaz à effet de serre (RCP4.5 et RCP8.5). Nos résultats montrent que le climat viticole, illustré par des indices bioclimatiques, s’est passablement réchauffé (+400 HI et +2°C sur la période végétative ces 40 dernières années). Les tendances pour l’indice de Huglin, la température moyenne de la période végétative de la vigne, et les indices de fraicheur des nuits indiquent que des mesures d’adaptation seront nécessaires pour maintenir une production de vins de qualité. Du point de vue de la température moyenne de la période végétative de la vigne, le climat viticole est passé en 50 ans d’un climat froid, à la limite des possibilités de culture des cépages à la phénologie la plus précoce, à un climat intermédiaire, trop chaud pour les cépages les plus précoces selon cet indice. Nos résultats avec l’indice de Huglin indiquent que le climat viticole est passé durant la même période de la catégorie « trop froid », à la catégorie « tempérée », renforçant le constat précédent. Les tendances avec un indice de fraicheur des nuits qui tient compte de l’avancée de la date des vendanges, montrent que le Pinot noir bénéficiera de moins en moins souvent de températures nocturnes fraiches avant les vendanges. Ces trois indices montrent également que le climat était trop frais pour la production de vins de qualité il y a 50 ans, et que la hausse des températures de l’air est également bénéfique de ce point de vue dans la région puisqu’elle permet la production de vins de qualité. Les perspectives pour le futur montrent que quel que soit le scénario, le climat viticole du vignoble neuchâtelois va continuer à se réchauffer jusque dans les années 2050. Pour le milieu de siècle et donc les années 2035 à 2064, les scénarios RCP4.5 et RCP8.5 ne montrent pas de différence significative entre les tendances des indices bioclimatiques analysés. La température moyenne de la période végétative de la vigne devrait avoisiner 17.5°C (17.9°C au bord du lac et 17°C sur les hauteurs du vignoble), contre 15.5°C pour la période récente (1991-2020). Le climat viticole sera alors dans la catégorie « chaud », pour « warm », de cet indice bioclimatique. Une hausse substantielle de l’indice de Huglin relatif au vignoble neuchâtelois devrait également se produire. Nos résultats indiquent que pour le milieu du siècle (2035-2064), on devrait avoisiner en moyenne 2000 HI (2100 au bord du lac et 1900 sur les hauteurs du vignoble), contre 1650 pour la période récente (1991-2020) dans la région. Pour la fin de siècle (2070-2099), le climat viticole se réchauffe très peu en comparaison avec le milieu de siècle avec RCP4.5. Nos résultats avec RCP8.5 indiquent en revanche que le climat de fin de siècle serait un nouveau type de climat. Il serait particulièrement problématique pour la culture de la vigne, puisque très chaud, et incluant ’une hausse des événements météorologiques extrêmes (sécheresses, pluies diluviennes, etc.). Ces résultats indiquent un besoin en moyens d’adaptation grandissant, sans pour autant condamner la culture des cépages traditionnellement cultivés dans la région. Ils indiquent néanmoins que les possibilités de culture de cépages plus thermophiles que le Pinot noir pourraient constituer une mesure d’adaptation à long terme, tout comme un déplacement plus haut en altitude des cépages les plus précoces. Nos résultats relatifs aux ravageurs viticoles indiquent que le climat du vignoble neuchâtelois deviendra de plus en plus adapté de manière générale aux insectes invasifs exotiques. Les résultats pour l’eudémis de la vigne indiquent que cette espèce devrait pouvoir produire plus de générations, 3 générations 1 année sur 4 d’ici le milieu du siècle selon les deux scénarios utilisés. Pour la fin de siècle, avec RCP8.5, c’est presque une année sur 2 qu’il faudrait compter sur 3 générations. Comme les pièges à confusion sexuelle semblent fonctionner relativement bien pour cette espèce, cela n’est toutefois pas très inquiétant pour le vignoble neuchâtelois. Nos résultats pour la cicadelle sont eux plus inquiétants. Cette espèce, porteuse de la flavescence dorée, n’est pas encore présente dans le vignoble. Le climat actuel est moyennement propice à l’adaptation de cette espèce. Nos résultats pour le futur indiquent que quel que soit le scénario (RCP4.5 et RCP8.5), le climat sera idéal pour cette espèce dans le vignoble neuchâtelois. La station viticole cantonale à Auvernier a déjà mis au point une stratégie de surveillance, avec la mise en place de dizaines de pièges dans le but d’éviter une arrivée surprise et incontrôlée de cette espèce dans la région. Nos résultats viennent confirmer que cette stratégie est nécessaire et judicieuse. D’autres résultats, mais n’ayant pas fait l’objet de publications scientifiques, ont également été produits. Ceux-ci concernent notamment le risque de gel printanier et la fréquence de jours avec des seuils problématiques pour la culture de la vigne (30 et 35 °C). Nos résultats sur le gel printanier indiquent que le risque de rencontrer ce phénomène devrait demeurer stable dans les prochaines décennies, quel que soit le scénario climatique. Ce risque devrait même diminuer si des cépages plus tardifs viennent supplanter une partie des cépages précoces actuellement cultivés à Neuchâtel. Nos résultats relatifs aux seuils de température indiquent qu’il sera de plus en plus fréquent de rencontrer des températures au-dessus de 30°C et 35°C durant l’été. Alors que ces températures étaient rarement atteintes avant les années 1990, il sera normal d’avoir une vingtaine de jours où la température dépasse 30°C d’ici le milieu du siècle. Pour la fin de siècle cela dépend beaucoup des scénarios et des RCMs utilisés. La plupart des RCMs montrent un décrochage entre les données mesurées et celles simulées pour la période actuelle, ce qui semble confirmer que la hausse des températures estivales pour l’Europe centrale est sous-estimée dans la plupart des GCMs (Global Climate models) et RCMs (Regional Climate models). Nos différents résultats démontrent à quel point le changement climatique peut affecter l’agriculture et qu’il est important d’en saisir la complexité afin de pouvoir anticiper les problèmes futurs et s’adapter en amont pour pouvoir assurer la pérennité de la production agricole.
Future climatic conditions may threaten adaptation capacities for vineyards along Lake Neuchâtel, Switzerland
In Switzerland, as elsewhere in the world, climate change is challenging viticulture. Knowledge of the potential impacts is essential for preparing adaptation measures. Two aspects directly impacted by increasing temperatures are the choice of grapevine varieties and the location of vineyards. To help address these impacts, we analysed future trends in two bioclimatic indices, average growing season temperature (GST) and Huglin’s heliothermal index (HI), in the Swiss canton of Neuchâtel. We conducted our analysis based on regional climate change scenarios referring to the emission pathways RCP4.5 and RCP8.5. Under the assumption of RCP8.5, trends in GST and HI indicate that the climate in this region will become too hot for most grapevine varieties currently cultivated, especially Pinot noir. Moreover, adaptation problems under RCP8.5 are expected to originate from an increase in climate extremes in both temperature and precipitation. Results based on RCP4.5 indicate a broader scope for adaptation, as the climate will remain suitable for a larger number of grapevine varieties within the current altitudinal limits of the Neuchâtel vineyards. In theory, an altitudinal shift of Pinot noir would also be possible under this emission pathway. In practice, however, the possibility of establishing vineyards above 600 m would be limited by the presence of protected forests and rocky areas. Our results highlight that vineyards in this region will need important adaptation measures if anthropic greenhouse gas emissions do not decrease rapidly and considerably, limiting the global temperature increase to < 1.5 °C.
Effects of climate change on bioclimatic indices in vineyards along Lake Neuchatel, Switzerland
In this study, we investigated the consequences of climate change on bioclimatic indices in vineyards along the edge of Lake Neuchatel in Switzerland. Like in other vineyards all around the world, the typicity of wines and the phenology of vines have changed, particularly since the 1970s. Trends in the growing season average temperature and in Huglin’s heliothermal index show that the climate in the Neuchatel vineyards changed from very cool or cool to temperate during the last decades. Trends in the cool night index and in the prior to harvest cool night index both indicate that in the near future this wine region will frequently experience temperate instead of cool nights during the weeks leading up to harvest. Our results highlight the need for adaptation strategies, such as an upward elevational shift for Pinot Noir, as climatic conditions will become too warm at its current location in the next decades. They also show that conditions in this region are already favorable for more thermophilic varieties such as Merlot. In the context of global warming, this kind of analysis should be conducted throughout winegrowing regions in order to develop efficient adaptation strategies at the microclimatic scale.