José A. Egea1*, Manuel Caro2, Jesús García-Brunton2, Jésus Gambin 3, José Egée 1 et David Ruiz 1*
- 1Groupe de sélection fruitière, Département de sélection végétale, CEBAS-CSIC, Murcie, Espagne
- 2Institut de recherche et de développement agroalimentaire de Murcie, Murcie, Espagne
- 3ENAE Business School, Université de Murcie, Murcie, Espagne
La production de fruits à noyau revêt une importance économique énorme en Espagne. Les zones de culture de ces espèces fruitières (c'est-à-dire pêche, abricot, prune et cerise douce) couvrent des zones géographiques étendues et climatiquement diverses à l'intérieur du pays. Le changement climatique produit déjà une augmentation des températures moyennes avec une intensité particulière dans certaines zones comme celles de la Méditerranée. Ces changements entraînent une diminution du froid accumulé, ce qui peut avoir un impact profond sur la phénologie de Prunus des espèces comme les fruits à noyau en raison, par exemple, des difficultés à couvrir les besoins de refroidissement pour briser l'endodormance, de l'apparition de gelées tardives ou de températures élevées anormales au début. Tous ces facteurs peuvent gravement affecter la production et la qualité des fruits et provoquer ainsi des conséquences très négatives du point de vue socio-économique dans les régions en place. Ainsi, la caractérisation des zones de culture actuelles en termes de variables agroclimatiques (par exemple, accumulation de froid et de chaleur et probabilités de gel et de premiers épisodes de chaleur anormale), basée sur les données de 270 stations météorologiques des 20 dernières années, est réalisée dans ce travail pour dresser un tableau informatif de la situation actuelle. En outre, les projections climatiques futures de différents modèles climatiques mondiaux (données extraites de l'Agence météorologique d'État d'Espagne - AEMET) jusqu'en 2065 pour deux scénarios de trajectoire de concentration représentative (c'est-à-dire RCP4.5 et RCP8.5) sont également analysées. En utilisant la situation actuelle comme référence et en considérant les scénarios futurs, des informations sur l’aptitude adaptative actuelle et future des différentes espèces/cultivars aux différentes zones de culture peuvent être déduites. Ces informations pourraient constituer la base d'un outil d'aide à la décision pour aider les différentes parties prenantes à prendre des décisions optimales concernant la culture actuelle et future de fruits à noyau ou d'autres espèces tempérées en Espagne.
Introduction
L'Espagne est l'un des principaux producteurs mondiaux de fruits à noyau (pêche, abricot, prune et cerise douce), avec une production annuelle moyenne d'environ 2 millions de tonnes. La culture de ces fruits a un rôle économique très important dans le pays, couvrant environ 140,260 XNUMX ha (FAOSTAT, 2019). Les principales zones de culture de ces cultivars en Espagne sont situées dans des zones présentant des caractéristiques agroclimatiques différentes : depuis les zones chaudes comme la vallée du Guadalquivir et une grande partie de la zone méditerranéenne jusqu'aux zones froides comme le nord de l'Estrémadure, la vallée de l'Èbre et certaines zones intérieures de la zone méditerranéenne. (voir Figure 1). Étant donné que ces cultures nécessitent suffisamment de froid hivernal pour briser l’endodormance et éviter des problèmes de production (Atkinson et coll., 2013)Campoy et coll., 2011b; Luedeling et coll., 2011; Lüdeling, 2012; Julien et coll., 2007; Guo et al., 2015; 2019; Chmielewski et coll., 2018), et (iv) sélectionner les meilleures pratiques et technologies agricoles pour atténuer les effets du changement climatique (Campoy et coll., 2010; Mahmood et coll., 2018).
Besoins en refroidissement et en chaleur (Fadon et al., 2020b) ou le niveau de dégâts dus au gel (Miranda et coll., 2005) des espèces/cultivars actuellement cultivés peuvent être couplés aux mesures agroclimatiques des différentes zones pour construire des outils de décision qui aident les producteurs et autres parties prenantes à concevoir des politiques de production et économiques optimales à moyen et long terme. Les outils de modélisation disponibles pour traiter de grandes séries de données climatiques et phénologiques servent déjà de base pour construire les outils de décision évoqués ci-dessus (Lüdeling, 2019; Luedeling et coll., 2021; Miranda et coll., 2021). Les projections climatiques dans le bassin méditerranéen révèlent que les effets du réchauffement climatique peuvent être particulièrement graves dans cette zone (Giorgi et Lionello, 2008; MedECC, 2020; GIEC, 2021), les mesures d'anticipation sont donc essentielles pour éviter de futurs problèmes de production, qui pourraient affecter gravement l'économie de certaines régions comme celles présentées dans cette étude (Olesen et Bindi, 2002; Benmoussa et al., 2018).
Différentes études de recherche ont déterminé l’influence négative du réchauffement climatique sur la production de fruits et de noix tempérés dans différentes régions de la planète. Les principales causes sont liées à la diminution du froid hivernal bien que l'augmentation des risques de gel due à l'avancée attendue de la floraison et de la floraison soit également prise en compte dans certaines études. Par exemple, Fernandez et al. prévoyait une diminution du froid hivernal nécessaire à la production de fruits à feuilles caduques au Chili, avec des impacts négatifs attendus dans les régions du nord du pays. Dans le même temps, ils projettent des réductions significatives des probabilités de gel pendant la période de débourrement la plus plausible pour les arbres fruitiers à feuilles caduques pour tous les sites considérés (Fernandez et al., 2020); Lorite et coll. analysé des phénomènes tels que l'absence de froid hivernal, le risque de gel et les conditions chaudes pendant la floraison dans la péninsule ibérique pour certains cultivars d'amandiers en couplant projections climatiques et informations phénologiques. Ils ont constaté qu'en général (et selon le cultivar considéré), (i) l'absence de froid hivernal sera plus prononcée sur la côte méditerranéenne et dans la vallée du Guadalquivir, (ii) les conditions chaudes pendant la floraison seront plus intenses dans la région centrale. Plateau et de la vallée de l'Èbre, et (iii) le risque de gel sera réduit dans certaines zones du Plateau Nord et des zones de collines du Nord (Lorite et coll., 2020). Benmoussa et coll. prévoit d’importantes réductions du froid hivernal en Tunisie, susceptibles d’affecter considérablement la production de certains fruits et noix. Par exemple, pour le scénario le plus pessimiste, seuls les cultivars d’amandes à faible température de réfrigération pourraient être viables. Dans d’autres scénarios, certains cultivars de pistaches et de pêchers pourraient être viables même à long terme pour la partie nord-ouest du pays (Benmoussa et al., 2020); Fraga et Santos ont examiné à la fois le refroidissement futur et l'accumulation de chaleur ainsi que leurs impacts sur la production de différents fruits au Portugal. Ils prévoient une forte baisse du refroidissement hivernal qui affectera plus durement les régions les plus intérieures du pays. Les zones pomicoles du nord seront particulièrement exposées à la réduction du froid. Les auteurs prévoient également une augmentation de l’accumulation de chaleur, avec un impact plus important dans les zones méridionales et côtières du pays. Ils ont souligné que ce fait peut augmenter le risque de dégâts dus au gel en raison de l'avancée des stades phénologiques (Rodríguez et al., 2019, 2021; Fraga et Santos, 2021) a comparé la situation actuelle des zones de production de certains fruits tempérés en Espagne avec de futurs scénarios de changement climatique concernant l'accumulation de froid. Ils prévoyaient d'importantes pertes de froid dans certaines zones (par exemple, le sud-est ou la région du Gualdalquivir), même dans un avenir proche. Pour un avenir lointain (> 2070), ces auteurs ont déclaré que, compte tenu des zones de culture actuelles, les cultivars de pruniers, d'amandiers et de pommiers pourraient être sérieusement affectés par le manque de froid (Rodríguez et al., 2019, 2021).
Dans cette étude, nous avons évalué les principales variables agroclimatiques liées à l'adaptation des fruits à noyau dans différentes régions d'Espagne, y compris celles où a lieu la production la plus importante de fruits à noyau, à l'aide des données de 270 stations météorologiques au cours de la période 2000-2020. Ceci est accompagné de projections de températures futures pour estimer l’évolution de l’accumulation de froid et de chaleur ainsi que les probabilités futures de gel et de premiers épisodes de chaleur anormale par rapport à la situation actuelle. Ces informations peuvent être très utiles pour prendre les décisions optimales liées à la création de nouveaux vergers, à la relocalisation des vergers actuels ou à la sélection des cultivars optimaux pour obtenir un profit à long terme.
L’apport principal de cette étude est que nous avons analysé simultanément différentes variables agroclimatiques liées à l’adaptation des fruits à noyau. Non seulement l'accumulation de froid pour remplir les CR, comme l'a réalisé l'étude de Rodríguez et al. (2019, 2021) mais aussi l'accumulation de chaleur pour une bonne floraison, les risques de gel et une variable rarement quantifiée dans la littérature : la probabilité d'épisodes de chaleur anormaux en hiver qui peuvent favoriser la libération d'endodormance avec un impact négatif sur la production, la qualité et le rendement des fruits, comme cela a été le cas. observé dans les zones chaudes au cours des dernières années. Nous avons utilisé les données d'un réseau très dense de stations météorologiques qui fournissent des mesures précises de la situation actuelle. Nous nous sommes concentrés sur les zones de production actuelles, car les décisions concernant l'adaptation au réchauffement seront probablement prises dans les zones où les technologies et les connaissances appropriées sont bien établies. Dans de telles zones, la délocalisation des cultures entraînerait des conséquences socio-économiques indésirables et un dépeuplement. De plus, pour caractériser la situation actuelle, nous avons utilisé des températures horaires réelles au lieu de températures estimées, ce qui confère plus de précision aux résultats par rapport à d'autres études où les températures horaires sont interpolées à partir des températures quotidiennes. La résolution utilisée (∼5 km) est plus fine que dans d'autres études similaires en Espagne (Rodríguez et al., 2019, 2021; Lorite et coll., 2020) et aide à prendre des décisions même au niveau local.
Matériels et méthodes
Données climatiques et variables agroclimatiques
Données climatiques provenant de 340 stations météorologiques situées dans les principales zones de production de fruits à noyau en Espagne (voir Figure 1) ont été utilisés pour évaluer les paramètres agroclimatiques. Les données comprenaient les principales variables climatiques, notamment la température moyenne, maximale et minimale (°C), l'humidité relative (%), les précipitations (mm), l'évapotranspiration (ETo, mm) et le rayonnement solaire (W/m).2). Des enregistrements incomplets et des problèmes ont été découverts dans certaines des stations considérées. Après application de la réglementation espagnole (UNE 500540, 2004), un nombre final de 270 stations a été retenu. Les données horaires de température étaient complètes à l'exception des heures vides correspondant aux événements de maintenance qui n'étaient pas renseignées car elles représentaient un pourcentage négligeable du total. Les températures horaires moyennes sur la période 2000-2020 ont été utilisées pour calculer les principales variables agroclimatiques, notamment les accumulations de froid et de chaleur ainsi que les probabilités de gels potentiellement nocifs et d’épisodes de chaleur anormale en hiver. Le nombre d'années complètes par station varie selon les stations : de 5 à 21 ans (médiane = 20) selon les stations.
L'accumulation de froid pour chaque saison a été calculée du 1er novembre au 28 février de l'année suivante. Utah (Richardson et al., 1974) et dynamique (Fishman et coll., 1987) des modèles ont été utilisés pour effectuer ce calcul. L'accumulation de chaleur pour chaque saison a été calculée du 1er janvier au 8 avril (environ 14 semaines) à l'aide du Richardson (Richardson et al., 1974) et Anderson (Anderson et al., 1986), qui fournissent les résultats en degrés-heures croissants (GDH). Les probabilités d'épisodes de gel et de chaleur anormale ont été calculées par semaine de la manière suivante : pour chaque semaine, un événement de gel se produit si la température descend en dessous de −1°C pendant au moins trois heures consécutives. Ensuite, la probabilité d’apparition d’événements de gel au cours d’une semaine donnée est définie comme le nombre de fois où cette semaine a connu au moins un événement de gel au cours de la période d’étude divisé par le nombre d’années considérées. De même, un épisode de chaleur anormale se produit si la température dépasse 25°C pendant au moins trois heures consécutives. Ensuite, la probabilité d’apparition d’événements de chaleur anormale est calculée comme expliqué pour les événements de gel. La semaine 1 a commencé le 1er janvier. Pour les épisodes de gel, les semaines de 2 à 10 ont été considérées comme représentatives des semaines potentiellement dangereuses. Les premières semaines de la plage (c'est-à-dire la semaine 2 à la semaine 5-6) seraient les plus dangereuses dans les zones chaudes, tandis que le reste (c'est-à-dire les semaines 5-6 à la semaine 10) seraient les plus critiques dans les zones froides. Pour les épisodes de chaleur anormale, la période considérée s'étendait de la semaine 49 de l'année précédente (début décembre) à la semaine 8 (fin février) où ces événements pouvaient favoriser une levée de dormance précoce associée à des problèmes de production ultérieurs.
Scénarios futurs
Concernant les scénarios futurs, les projections de température calculées par l'Agence météorologique nationale espagnole (AEMET) ont été utilisées. AEMET a produit ces dernières années un ensemble de projections de référence à échelle réduite du changement climatique sur l'Espagne, soit en appliquant des techniques de réduction d'échelle statistique aux sorties des modèles climatiques globaux (GCM), soit en utilisant les informations générées par les techniques de réduction d'échelle dynamique à travers des projets européens ou des initiatives internationales. tels que PRUDENCE, ENSEMBLES et EURO-CORDEX (Amblar-Francés et al., 2018). Dans cette étude, nous avons utilisé les températures quotidiennes projetées (c'est-à-dire maximales et minimales) en utilisant une réduction d'échelle statistique basée sur des réseaux de neurones artificiels. Cela a été évalué comme une méthode appropriée pour produire des projections climatiques dans les scénarios actuels et futurs en Espagne tout en réduisant les biais du modèle GCM (Hernanz et coll., 2022a,b) sur une grille de résolution de 5 km. Deux horizons temporels ont été considérés, à savoir 2025-2045 (caractérisé par 2035) et 2045-2065 (caractérisé par 2055) pour fournir des résultats à court et moyen terme. Deux voies de concentration représentatives, à savoir RCP4.5 et RCP8.5, ont été prises en compte (van Vuuren et coll., 2011). Il convient de noter que onze GCM ont été utilisés dans cette étude (Tableau 1). Les résultats ont été présentés à l'aide d'un ensemble méthodologie (Semenov et Stratonovitch, 2010; Wallach et coll., 2018) où les valeurs moyennes des mesures projetées (par exemple, accumulation ou probabilités de refroidissement et de chaleur) calculées par tous les modèles ont été utilisées dans les étapes suivantes. Les températures horaires pour calculer les indices agroclimatiques ont été simulées à partir des températures quotidiennes à l'aide du package chillR (Lüdeling, 2019).
Tableau 1
TABLE 1. Liste des modèles climatiques globaux utilisés dans cette étude.
Pour comparer les variables agroclimatiques dans les scénarios présents et futurs, les emplacements réels des stations météorologiques ont été comparés à leurs points les plus proches de la grille. Les distances maximale, minimale et moyenne entre les stations météorologiques et leurs points les plus proches de la grille étaient respectivement de 3.87, 0.26 et 2.14 km. Dans tous les cas (scénarios actuels et futurs), une zone interpolée autour des stations météorologiques considérées (c'est-à-dire à moins de 50 km de la station météorologique la plus proche) a été calculée à l'aide de la méthode de pondération inverse de la distance.
Résultats
Accumulation de froid
Comme indiqué ci-dessus, deux modèles ont été utilisés pour calculer l'accumulation de froid, à savoir le modèle Utah (en unités de refroidissement) et le modèle Dynamic (en portions). En utilisant les valeurs moyennes du froid total accumulé sur toute la période pour toutes les stations, une très forte corrélation a été trouvée entre les deux indices (R2 = 0.95, Figure supplémentaire 1). Par conséquent, les résultats sont présentés en utilisant un seul d’entre eux (parties). Figure 2 montre les schémas spatiaux des portions moyennes de refroidissement sur les différentes périodes considérées. Dans la situation actuelle, nous pouvons constater qu'il existe plusieurs zones géographiques avec une forte accumulation de froid (≥75 portions), comme la vallée de l'Èbre, le nord de l'Estrémadure et certaines zones intérieures de la Méditerranée. C'est seulement dans la Méditerranée et dans la vallée du Guadalquivir que l'on trouve des zones chaudes avec une accumulation de froid inférieure à 60 portions (même inférieure à 50 dans certaines zones isolées). Les scénarios futurs montrent une nette diminution du froid accumulé dans les zones chaudes, dans le nord de l'Estrémadure et dans certaines zones intérieures de la Méditerranée. La diminution du froid accumulé dans la vallée de l'Èbre se produira dans la partie orientale de cette zone, tandis que l'intérieur accumulera un froid hivernal important, même dans le scénario le plus pessimiste (par exemple, 2055_RCP8.5). Les effets du réchauffement climatique sur la baisse du froid hivernal sont plus intenses dans le scénario 2055_RCP8.5, comme prévu. Tableaux supplémentaires 1-4 montrer l'accumulation moyenne de froid au cours de la période considérée (du 1er novembre à la fin février) en portions pour tous les emplacements et tous les modèles dans chaque scénario futur considéré. La valeur moyenne des résultats des onze modèles est indiquée, ainsi que le froid accumulé enregistré pour la période 2000-2020 à des fins de comparaison.
Figure 2
FIGURE 2. Accumulation de froid dans les principales zones de production de pierre en Espagne pour la situation actuelle (environ 2000-2020), deux horizons temporels (2025-2045 et 2045-2065) et deux scénarios futurs (RCP4.5 et RCP8.5).
Pour vérifier si la baisse attendue de l'accumulation de froid aura une influence similaire sur les sites en fonction de leur accumulation de froid actuelle, une classification des 270 stations météorologiques a été réalisée, en les divisant en termes de portions moyennes accumulées dans le scénario actuel : faible accumulation (< 60 portions, 34 stations), accumulation moyenne (entre 60 et 80 portions, 121 stations) et accumulation élevée (au-dessus de 80 portions, 115 stations). Figure 3 montre les diagrammes en boîte des portions accumulées dans chaque scénario pour les trois types d'emplacements. La diminution de l’accumulation de froid observée est celle attendue selon chaque scénario. En termes de différences de valeurs médianes entre les scénarios actuels et futurs, il semble que les trois types de localisations présentent le même comportement (ce qui signifie que les pourcentages de pertes sont plus élevés dans les zones de faible accumulation). Cependant, la diffusion des données est très différente. Les zones à faible et forte accumulation de froid présentent une dispersion plus faible (avec quelques valeurs aberrantes dans le bas de la distribution) que les zones moyennes, qui présentent une dispersion plus élevée mais pas de valeurs aberrantes. L'analyse de ces valeurs aberrantes pour les zones à forte accumulation de froid révèle que la valeur aberrante pour les quatre scénarios futurs correspond à une zone méditerranéenne intérieure (Játiva). Pour les zones à faible accumulation de froid, la valeur aberrante dans tous les cas (y compris le scénario actuel) correspond à une zone côtière méditerranéenne (Almería). Les valeurs aberrantes pour l'extrémité supérieure de la distribution dans les zones à faible accumulation de froid correspondent à des emplacements intérieurs de la Méditerranée (c'est-à-dire Montesa, Callosa de Sarriá et Murcia), bien qu'elles pourraient être des artefacts puisque les projections prévoient une accumulation de froid plus importante à l'avenir qu'actuellement. scénario. Ils pourraient être causés par d'éventuelles différences climatiques entre l'emplacement réel des stations météorologiques et leur point le plus proche dans la grille pour les projections futures.
Figure 3
FIGURE 3. Diagrammes en boîte à moustaches du froid accumulé dans tous les scénarios pour les stations d'accumulation de froid faible (<60 portions), moyenne (entre 60 et 80 portions) et élevée (>80 portions), en référence au scénario actuel.
Accumulation de chaleur
L'accumulation de chaleur a été calculée à l'aide de deux modèles (c'est-à-dire les modèles de Richardson et d'Anderson) de la même manière que l'accumulation de froid. Une forte corrélation a également été trouvée entre les résultats des deux modèles (R2 = 0.998, Figure supplémentaire 2). Par conséquent, les résultats sont présentés en utilisant uniquement les résultats du modèle Anderson. Figure 4 montre les schémas spatiaux du GDH moyen sur les différentes périodes considérées. Tous les scénarios concernant le GDH semblent inversement corrélés à leurs scénarios d’accumulation de froid correspondants (Figure 2). Les endroits où l’accumulation de froid est faible présentent une accumulation de chaleur élevée et vice versa. À mesure que l’accumulation de froid diminue dans les scénarios futurs, l’accumulation de chaleur augmente proportionnellement dans chaque zone. Par exemple, le coefficient de corrélation de Pearson entre l'accumulation de froid perdue et l'accumulation de chaleur gagnée pour les scénarios actuel et 2055_RCP8.5 est de 0.68 (p-valeur < 1e-15).
Figure 4
FIGURE 4. Accumulation de chaleur dans les principales zones de production de pierre en Espagne pour la situation actuelle (environ 2000-2020), deux horizons temporels (2025-2045 et 2045-2065) et deux scénarios futurs (RCP4.5 et RCP8.5)
Comme dans le cas de l’accumulation de froid, les effets de l’augmentation du GDH sont plus intenses que prévu dans le scénario 2055_RCP8.5. Tableaux supplémentaires 5-8 montre l'accumulation moyenne de chaleur au cours de la période considérée (du 1er janvier au 8 avril) en GDH pour tous les emplacements et tous les modèles dans chaque scénario considéré. La valeur moyenne des puissances des onze modèles est indiquée ainsi que la chaleur accumulée enregistrée pour la période 2000-2020 à des fins de comparaison.
Probabilités d’événements de gel et de chaleur anormale
La probabilité d'événements de gel telle que définie ci-dessus est indiquée dans Figure 5 en comparant les semaines 2 à 10 pour les scénarios actuels et 2035_RCP4.5 et 2055_RCP8.5 (uniquement probabilités ≥ 10 %). Dans la situation actuelle, des probabilités significatives d'épisodes de gel ont été enregistrées en particulier dans les zones de la vallée de l'Èbre mais aussi dans le nord de l'Estrémadure et dans les zones intérieures de la Méditerranée. Les probabilités de gel diminuent comme prévu entre les semaines 2 et 10, mais certains endroits particuliers de la vallée de l'Èbre présentent encore une probabilité significative de gel au cours de la semaine 10. Les scénarios futurs analysés dans Figure 5 sont les plus optimistes (c'est-à-dire 2035_RCP4.5) et les plus pessimistes (c'est-à-dire 2055_RCP8.5), respectivement, en termes d'augmentation de la température. La probabilité d'événements de gel disparaît de l'Estrémadure et diminue dans toutes les zones, tandis que les zones seulement réduites de la vallée de l'Èbre et certaines zones isolées de l'intérieur de la Méditerranée présentent des probabilités supérieures à 10% même au cours de la semaine 10. Comme dans la situation actuelle, les probabilités de gel diminuent de semaines 2 à 10. Remarquablement, les scénarios 2035_RCP4.5 et 2055_RCP8.5 présentent des images similaires en termes de probabilités d'événements de gel, révélant que la vallée de l'Èbre et certaines zones intérieures de la Méditerranée subiront des événements de gel dans tous les scénarios considérés.
Figure 5
FIGURE 5. Probabilité d'événements de gel dans les principales zones de production de pierre en Espagne pendant les semaines 2 à 10 pour les scénarios actuels 2035_RCP4.5 et 2055_RCP8.5.
Discussion et conclusion
Cette étude a tenté de caractériser les principales zones productrices de fruits à noyau d'Espagne à l'aide de données agroclimatiques historiques (en particulier les températures) provenant de 270 stations météorologiques réparties dans ces zones et de comparer les résultats avec les projections futures sur deux horizons temporels et les scénarios RCP. Les zones d'étude ont été sélectionnées sur la base du fait que les décisions actuelles et futures à prendre concernant la culture des fruits à noyau (pêche, abricot, prune et cerise douce) seront principalement prises dans les zones de production actuelles, où les connaissances et la technologie pour cultiver ces cultures est fortement installée. Ainsi, cette étude ne se concentre pas sur d’autres futurs sites potentiels pour la culture de fruits à noyau.
Les principales variables calculées, à savoir le froid et l'accumulation de chaleur, révèlent que les zones considérées sont assez diverses du point de vue agroclimatique et que le changement climatique aura un impact important, surtout dans les zones les plus chaudes, même à moyen terme. Les modèles utilisés pour calculer l'un ou l'autre (c'est-à-dire Utah et Dynamic pour le refroidissement et Richardson et Anderson pour l'accumulation de chaleur) montrent des corrélations très élevées, comme l'ont constaté précédemment Ruiz et coll. (2007, 2018).
Des réductions importantes de l’accumulation de froid sont projetées dans toutes les régions, ce qui concorde avec les études antérieures réalisées dans les régions méditerranéennes (Benmoussa et al., 2018, 2020; Rodríguez et al., 2019; Delgado et al., 2021; Fraga et Santos, 2021). La diminution de l'accumulation de froid sera similaire en valeurs absolues dans toutes les régions étudiées, mais les plus chaudes (c'est-à-dire la zone méditerranéenne et la vallée du Guadalquivir) peuvent être beaucoup plus affectées en termes d'aptitude à la culture des fruits à noyau, car leur situation actuelle constitue déjà une limitation pour de nombreux cultivars. Dans les zones froides comme la vallée de l'Èbre et l'Estrémadure, la diminution de l'accumulation de froid ne sera en principe pas un obstacle à la poursuite des cultures, même si dans certaines zones froides particulières d'Estrémadure et de la Méditerranée, la diminution de l'accumulation de froid sera plus intense que dans d'autres zones froides. Il est à noter que, selon Figure 3, on observe une baisse soudaine de l’accumulation de froid entre la situation actuelle et le futur proche. La résolution de la grille utilisée, même fine (∼5 km), peut être une cause de cet effet. D'autres sources possibles de divergences conduisant à des différences exagérées entre les valeurs projetées et les valeurs réelles pourraient être les biais restants du modèle GCM qui ne sont pas complètement minimisés au cours du processus de réduction d'échelle, ou le fait que nous comparons les calculs effectués avec des températures horaires réelles (c'est-à-dire les températures horaires actuelles). scénario) et calculs effectués avec des courbes de température idéalisées dérivées des températures quotidiennes maximales et minimales projetées (Linville, 1990) pour les scénarios futurs. Des baisses soudaines similaires dans un avenir proche ont également été observées par Rodríguez et al., qui prévoyaient une diminution allant jusqu'à 30 portions réfrigérées pour la période 2021-2050 dans certaines régions d'Espagne (Rodríguez et al., 2019), ce qui est en accord avec nos résultats. Benmoussa et coll. (2020), Delgado et coll. (2021)et Fraga et Santos (2021) ont également signalé des chutes soudaines entre les scénarios historique et futur en Tunisie, au Portugal et dans les Asturies (nord de l'Espagne), respectivement. Comme dans notre cas, ces études ont également montré qu'aucune différence importante pour le froid accumulé n'apparaît dans un avenir proche, quel que soit le RCP considéré. Contrairement à l'accumulation de froid, l'accumulation de chaleur augmentera dans tous les scénarios (surtout en 2055_RCP8.5 comme prévu), et son évolution est inverse de celle de l'accumulation de froid. Cela a également été observé par Fraga et Santos (2021) pour le Portugal.
Les probabilités de gel et de chaleur anormale au cours des semaines où ils peuvent affecter de manière importante le rendement et la production (par exemple, gel tardif ou chaleur anormale avant la libération de l'endodormance) ont également été calculées. Pour le scénario actuel, les épisodes de gel sont plus fréquents dans les zones froides, comme prévu. Les épisodes de chaleur anormale au cours des semaines clés se sont concentrés dans la zone méditerranéenne au cours des dernières années, mais avec de très faibles probabilités. Les estimations futures de ces variables montrent que les événements de gel au cours des semaines où la production de fruits à noyau peuvent être affectés (Miranda et coll., 2005; Julien et coll., 2007) diminuera à mesure que le siècle avance et sera moins fréquent pour RCP8.5, ce qui concorde avec les études précédentes (Leolini et coll., 2018). Cependant, certaines zones de la vallée de l'Èbre et certaines zones intérieures des zones méditerranéennes connaîtront encore un nombre important d'épisodes de gel au cours des semaines à venir, même dans le scénario le plus chaud (c'est-à-dire 2055_RCP8.5, Figure 5). La définition d'un événement de gel en termes de température et de durée d'exposition est étroitement liée au stade phénologique du cultivar en place (Miranda et coll., 2005). Compte tenu de la grande variété de cultivars possibles de fruits à noyau, de CR très faible à très élevé, et du nombre d'emplacements analysés, de froids à chauds, il n'est pas possible d'établir des définitions particulières de cultivars/emplacements d'événements de gel dans cette étude en raison du volume énorme de informations concernées. Ce type d'études est généralement réalisé sur quelques localités et/ou cultivars, comme celle réalisée par Lorite et coll. (2020) pour les amandes en Espagne, Fernández et coll. (2020) au Chili, qui a calculé des températures minimales inférieures à 0°C pendant la période de floraison des espèces d'arbres fruitiers à feuilles caduques les plus représentatives cultivées sur chacun des neuf sites considérés, ou Parker et coll. (2021) qui a considéré différentes températures et stades phénologiques pour trois espèces (c'est-à-dire les amandes, les avocats et les oranges), mais a également effectué une caractérisation générale de la zone en considérant trois températures (0, −2 et +2°C) et temps d'exposition. Notre choix de −1°C et d'au moins trois heures consécutives vise à caractériser l'évolution des épisodes de gel plutôt que de relier les dégâts spécifiques à des cultivars particuliers, ce qui supposerait une étude différente. Cette définition a été adoptée après avoir recueilli les avis d'experts. En raison du grand nombre de cultivars en termes de CR et HR et de la diversité des régimes de température dans les zones considérées dans cette étude, nous avons sélectionné les semaines (de 2 à 10) où toutes (ou la plupart) des combinaisons cultivar/localisation pourraient être susceptibles de subir des dégâts dus au gel selon leur stade phénologique. À des fins de prise de décision, les producteurs doivent sélectionner la carte qui correspond le mieux à leur situation particulière (c.-à-d. cultivar/emplacement) pour prendre la décision optimale. En général, les zones chaudes et/ou les cultivars à floraison précoce seront liés aux semaines précédentes dans la gamme considérée, tandis que les zones froides et/ou les cultivars à floraison tardive seront liés aux semaines plus tardives dans la gamme considérée. Des épisodes de chaleur anormale en hiver qui peuvent favoriser une libération précoce d’endodormance, ce qui affecte négativement la production (Viti et Monteleone, 1995; Rodrigo et Herrero, 2002; Ladwig et coll., 2019), sera augmentée principalement dans la vallée du Guadalquivir, dans les zones côtières de la Méditerranée, ainsi qu'en Estrémadure et dans certaines zones de la vallée de l'Èbre à la mi ou fin février (Figure 6). La quantification de cette métrique n’est généralement pas abordée dans la littérature mais peut provoquer d’importants problèmes de production dans les zones chaudes, comme cela a été observé ces dernières années. Là encore, le réglage de 25°C ou plus pendant au moins trois heures consécutives pour définir un tel événement était motivé par les avis des experts. De la même manière que pour les probabilités d'événements de gel, nous avons sélectionné les semaines (de 49 à 8) où toutes (ou la plupart) des combinaisons cultivar/localisation pourraient être susceptibles d'être affectées par ces événements en fonction de leur stade phénologique. En général, les zones chaudes et/ou les cultivars à floraison précoce seront liés aux semaines précédentes dans la gamme considérée, tandis que les zones froides et/ou les cultivars à floraison tardive seront liés aux semaines plus tardives dans la gamme considérée.
Les paramètres agroclimatiques calculés dans cette étude fournissent des informations précieuses aux producteurs pour sélectionner les cultivars les plus adaptés dans chaque zone de production d'un point de vue adaptatif. Chaque cultivar a ses CR pour briser l'endodormance (Campoy et coll., 2011b; Fadon et al., 2020b). Une diminution de l'accumulation de froid, comme prévu dans les scénarios futurs, pourrait faire en sorte que les cultivars actuellement cultivés ne remplissent pas leur CR dans certaines zones, en particulier celles de la Méditerranée et de la vallée du Guadalquivir, qui sont déjà chaudes. Cela impliquerait une libération incomplète de l'endodormance qui affecte les arbres fruitiers sous trois aspects principaux, à savoir la chute des boutons floraux (et donc une mauvaise floraison), un retard dans la floraison et la germination et un manque d'uniformité dans les deux processus, ce qui entraînerait de graves problèmes de production (Legave et coll., 1983; Erez, 2000; Atkinson et coll., 2013). Tout cela peut entraîner d’importantes pertes économiques pour les producteurs. Dans ce contexte, la connaissance du CR pour différents cultivars est cruciale même si les informations actuellement disponibles sont relativement rares pour les arbres fruitiers à noyau (Fadon et al., 2020b), dont la pêche (Maulión et al., 2014), abricot (Ruiz et coll., 2007), prune (Ruiz et coll., 2018), et cerise douce (Alburquerque et coll., 2008).
Dans les zones chaudes comme la Méditerranée et la vallée du Guadalquivir, où le froid accumulé est inférieur à 60 portions dans la situation actuelle, on cultive des cultivars à maturation précoce avec un CR compris entre 30 et 60 portions. Le respect de la CR pour ces cultivars peut être menacé dans tous les scénarios futurs analysés (Figure 2). Pour garantir l'adéquation adaptative des différentes espèces/cultivars à ces zones, une relocalisation peut être nécessaire et certains cultivars devraient être déplacés vers des zones proches (zones intérieures de la zone méditerranéenne ou vers l'Estrémadure dans le cas de la vallée du Guadalquivir). où le CR sera respecté même dans les scénarios futurs, et les risques de gel devraient diminuer. Dans ce contexte, l'introduction ou le développement de cultivars à très faible CR devient un objectif crucial à considérer dans les programmes de sélection des espèces/cultivars en place, en particulier pour être adaptés aux zones chaudes où l'adaptation des cultivars actuels sera menacée à l'avenir. scénarios. Dans le cas contraire, ces zones ne pourront pas maintenir leurs activités productives et économiques liées à la production de fruits à noyau. En dehors de cela, différentes pratiques et stratégies agronomiques pourraient également être appliquées pour minimiser le déclin de l’accumulation de froid dans ces zones, au moins localement. L'application de biostimulants pour briser l'endodormance avant d'atteindre le CR ou l'utilisation de filets d'ombrage pendant les différentes étapes de dormance ont déjà été décrites dans des zones chaudes pour la production de fruits à noyau (Gilreath et Buchanan, 1981; Erez, 1987; Costa et al., 2004; Campoy et coll., 2010; Petri et coll., 2014), même si des recherches et des optimisations supplémentaires doivent être menées pour rendre ces techniques plus efficaces et promouvoir leur utilisation systématique. En revanche, dans les zones de production les plus froides comme la vallée de l'Èbre, le nord de l'Estrémadure et certaines zones intérieures de la zone méditerranéenne, on s'attend à moins d'épisodes de gel, ce qui pourrait permettre l'utilisation de cultivars plus précoces que les cultivars actuels, ce qui augmenterait le nombre de cultivars viables et, donc l'offre au marché avec des conséquences économiques positives pour la région. Globalement, dans toutes les zones de production, il est crucial de considérer les cultivars actuellement cultivés et d'analyser ceux qui sont à la limite de leur pleine maturité CR pour les remplacer ou les déplacer ou introduire les pratiques de gestion décrites ci-dessus pour assurer l'adaptation au nouveau changement climatique. scénarios.
Concernant l’accumulation de chaleur, les futurs scénarios prévoient une augmentation de cette variable dans toutes les zones considérées (Figure 4). Dans les zones chaudes et intermédiaires, cette variable n'est pas aussi déterminante que l'accumulation de froid mais peut avoir un impact significatif sur la phénologie, produisant une avance des dates de floraison et augmentant ainsi le risque potentiel de dommages dus au gel (Mosedale et coll., 2015; Unterberger et coll., 2018; Ma et al., 2019). De plus, cette avance en floraison entraînera également une avance en maturation (Peñuelas et Filella, 2001; Campoy et coll., 2011b), qui doivent être pris en compte par les producteurs pour mettre stratégiquement leurs produits sur les marchés. En revanche, dans les zones froides, le manque d’accumulation de chaleur dans la situation actuelle peut nuire au développement phénologique et à la croissance des fruits (Fadón et al., 2020a). Ces zones actuellement froides seront favorisées par l’augmentation prévue de l’accumulation de chaleur dans les scénarios futurs. Comme représenté sur la Figure 6, les épisodes de chaleur anormale seront plus fréquents dans les scénarios futurs à des dates où les arbres fruitiers n'ont pas encore émis d'endodormance, en particulier dans les zones chaudes comme la vallée du Guadalquivir et les zones méditerranéennes. Ces événements peuvent avoir un effet très négatif lorsque les CR sont partiellement recouverts (environ 60 à 70 %), induisant une levée de dormance incomplète pouvant entraîner des problèmes végétatifs et de floraison, avec un impact négatif sur la nouaison et le rendement (Rodrigo et Herrero, 2002; Campoy et al., 2011a).
Dans tous les cas, les changements dans les régimes d'accumulation de froid et de chaleur n'ont pas d'effet commun sur tous les cultivars et leurs emplacements puisque des effets de compensation peuvent avoir lieu concernant l'équilibre froid/accumulation de chaleur en termes de libération d'endodormance ou de prévision des dates de floraison (Pope et al., 2014). Par ailleurs, la caractérisation agroclimatique de localités à une échelle très locale peut nécessiter un calage particulier des données en raison de l'hétérogénéité spatiale (Lorite et coll., 2020) pour prendre les meilleures décisions concernant les sélections optimales de cultivars. Les résultats présentés dans cette étude peuvent être utiles non seulement pour la production de fruits à noyau mais aussi pour d'autres fruits tempérés d'une importance énorme dans les zones existantes, par exemple les vignes de La Rioja (Vallée de l'Èbre) ou autres. Ces résultats peuvent constituer la base de systèmes d'aide à la décision pour aider les producteurs à prendre des décisions stratégiques optimales (par exemple, sélection de cultivars, déplacement et mise en œuvre de pratiques de gestion d'atténuation) à moyen et long terme.
Déclaration de disponibilité des données
Les contributions originales présentées dans l'étude sont incluses dans l'article/Matériel complémentaire, des demandes complémentaires peuvent être adressées aux auteurs correspondants.
Contributions d'auteur
MC, JG-B, JG et DR ont conçu et conçu l'étude. MC a fourni les données agroclimatiques pour le scénario actuel. JAE a effectué les calculs pour les scénarios futurs. JAE et DR ont rédigé la partie principale du manuscrit. JE a fourni des informations sur les aspects techniques agronomiques. JG a géré le projet d'innovation qui a financé cette recherche. Tous les auteurs ont révisé le document et approuvé la version soumise.
Financement
Le soutien financier a été fourni par le ministère espagnol de l'Agriculture, de la Pêche et de l'Alimentation à travers le projet d'innovation « Adaptation du secteur des fruits à noyau au changement climatique » (REF : MAPA-PNDR 20190020007385) et par PRIMA, un programme soutenu par H2020, le cadre de l'Union européenne. programme de recherche et d’innovation (projet « AdaMedOr » ; numéro de subvention PCI2020-112113 du ministère espagnol de la Science et de l’Innovation).
Conflit d'intérêts
Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel.
Note de l'éditeur
Toutes les réclamations exprimées dans cet article sont uniquement celles des auteurs et ne représentent pas nécessairement celles de leurs organisations affiliées, ou celles de l'éditeur, des éditeurs et des réviseurs. Tout produit pouvant être évalué dans cet article, ou toute réclamation pouvant être faite par son fabricant, n'est ni garanti ni approuvé par l'éditeur.
Remerciements
Nous remercions tous les membres du Groupe opérationnel espagnol « Adaptation du secteur des fruits à noyau au changement climatique » (FECOAM, FECOAV, ANECOOP, Frutaria, Basol Fruits, Fundación Universidad-Empresa de la Región de Murcia, Fundación Cajamar) pour leur précieuse contribution à le développement du projet. Nous remercions AEMET pour les données disponibles sur sa page web (http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/datos_diarios).
Matériel complémentaire
Le matériel supplémentaire pour cet article est disponible en ligne à l'adresse suivante: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.842628/full#supplementary-material
Figure supplémentaire 1 | Corrélation entre les portions moyennes accumulées et les unités de refroidissement pour le scénario actuel dans toutes les stations météorologiques.
Figure supplémentaire 2 | Corrélation entre les GDH moyens accumulés pour les modèles Anderson et Richardson pour le scénario actuel dans toutes les stations météorologiques.
Bibliographie
Alburquerque, N., García-Montiel, F., Carrillo, A. et Burgos, L. (2008). Besoins en refroidissement et en chaleur des cultivars de cerises douces et relation entre l'altitude et la probabilité de satisfaire les besoins en refroidissement. Environ. Exp. Bot. 64, 162-170. est ce que je: 10.1016/j.envexpbot.2008.01.003
Amblar-Francés, député, Pastor-Saavedra, MA, Casado-Calle, MJ, Ramos-Calzado, P. et Rodríguez-Camino, E. (2018). Stratégie de génération de projections de changement climatique alimentant la communauté d'impact espagnole. Av. Sci. Rés. 15, 217-230.
Anderson, JL, Richardson, EA et Kesner, CD (1986). Validation des modèles d'unité de refroidissement et de phénologie des boutons floraux du griotte « Montmorency ». Acta Hortique. 1986 : 71-78. est ce que je: 10.17660/ActaHortic.1986.184.7
Atkinson, CJ, Brennan, RM et Jones, HG (2013). Diminution du froid et son impact sur les cultures pérennes tempérées. Environ. Exp. Bot. 91, 48-62. est ce que je: 10.1016/j.envexpbot.2013.02.004
Benmoussa, H., Ben Mimoun, M., Ghrab, M. et Luedeling, E. (2018). Le changement climatique menace les vergers de noix du centre de la Tunisie. Int. J. Biométéorol. 62, 2245–2255. doi: 10.1007/s00484-018-1628-x
Benmoussa, H., Luedeling, E., Ghrab, M. et Ben Mimoun, M. (2020). La forte baisse du froid hivernal affecte les vergers tunisiens de fruits et de noix. Clim. Chan. 162, 1249–1267. doi: 10.1007/s10584-020-02774-7
Campoy, JA, Ruiz, D., Cook, N., Allderman, L. et Egea, J. (2011a). Températures élevées et temps de débourrement dans l'abricot 'Palsteyn' à faible refroidissement. Vers une meilleure compréhension de la satisfaction des besoins en froid et en chaleur. Sci. Hortique. 129, 649-655. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2011.05.008
Campoy, JA, Ruiz, D. et Egea, J. (2011b). Dormance des arbres fruitiers tempérés dans un contexte de réchauffement climatique : un bilan. Sci. Hortique. 130, 357-372. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2011.07.011
Campoy, JA, Ruiz, D. et Egea, J. (2010). Effets de l'ombrage et du traitement thidiazuron + huile sur la levée de dormance, la floraison et la nouaison des abricotiers dans un climat hivernal chaud. Sci. Hortique. 125, 203-210. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2010.03.029
Chmielewski, F.-M., Götz, KP, Weber, KC et Moryson, S. (2018). Changement climatique et dommages causés par le gel printanier aux cerises douces en Allemagne. Int. J. Biométéorol. 62, 217–228. doi: 10.1007/s00484-017-1443-9
Chylek, P., Li, J., Dubey, MK, Wang, M. et Lesins, G. (2011). Variabilité observée et simulée de la température dans l'Arctique au 20e siècle : modèle du système terrestre canadien CanESM2. Ambiance. Chimique. Phys. Discuter. 11, 22893–22907. doi: 10.5194/acpd-11-22893-2011
Costa, C., Stassen, PJC et Mudzunga, J. (2004). Agents chimiques de rupture de repos pour l'industrie sud-africaine des fruits à pépins et à noyau. Acta Hortique. 2004 : 295-302. est ce que je: 10.17660/ActaHortic.2004.636.35
Delgado, A., Dapena, E., Fernandez, E. et Luedeling, E. (2021). Exigences climatiques pendant la dormance des pommiers du nord-ouest de l'Espagne – Le réchauffement climatique pourrait menacer la culture de cultivars à haute température de réfrigération. EUR. J. Agron. 130 : 126374. est ce que je: 10.1016/j.eja.2021.126374
Delworth, TL, Broccoli, AJ, Rosati, A., Stouffer, RJ, Balaji, V., Beesley, JA et al. (2006). Modèles climatiques couplés globaux CM2 de GFDL. partie I : caractéristiques de formulation et de simulation. J. Clim. 19, 643-674. est ce que je: 10.1175/JCLI3629.1
Dufresne, J.-L., Foujols, M.-A., Denvil, S., Caubel, A., Marti, O., Aumont, O., et al. (2013). Projections du changement climatique à l'aide du modèle de système terrestre IPSL-CM5 : du CMIP3 au CMIP5. Clim. Dyna. 40, 2123–2165. doi: 10.1007/s00382-012-1636-1
Erez, A. (1987). Lutte chimique contre le débourrement. HortScience 22, 1240-1243.
Erez, A. (2000). « Dormance des bourgeons ; Phénomène, problèmes et solutions dans les régions tropicales et subtropicales », dans Cultures fruitières tempérées dans les climats chauds, éd. A. Erez (Dordrecht : Springer), 17-48. est ce que je: 10.1007/978-94-017-3215-4_2
Fadón, E., Fernandez, E., Behn, H. et Luedeling, E. (2020a). Un cadre conceptuel pour la dormance hivernale des arbres à feuilles caduques. Agronomie 10h241. est ce que je: 10.3390/agronomy10020241
Fadón, E., Herrera, S., Guerrero, BI, Guerra, ME et Rodrigo, J. (2020b). Besoins en froid et en chaleur des arbres fruitiers à noyau tempérés (Prunus sp.). Agronomie 10h409. est ce que je: 10.3390/agronomy10030409
FAOSTAT (2019). Données sur l'alimentation et l'agriculture. Rome : FAO.
Fernandez, E., Whitney, C., Cuneo, IF et Luedeling, E. (2020). Perspectives de diminution du froid hivernal pour la production de fruits à feuilles caduques au Chili tout au long du 21e siècle. Clim. Chan. 159, 423–439. doi: 10.1007/s10584-019-02608-1
Fishman, S., Erez, A. et Couvillon, GA (1987). La dépendance à la température de la levée de dormance chez les plantes : analyse mathématique d'un modèle en deux étapes impliquant une transition coopérative. J. Théor. Biol. 124, 473–483. doi: 10.1016/S0022-5193(87)80221-7
Fraga, H. et Santos, JA (2021). Évaluation des impacts du changement climatique sur le refroidissement et le forçage pour les principales régions de fruits frais du Portugal. De face. Plant Sci. 12:1263. doi : 10.3389/fpls.2021.689121
Gilreath, PR et Buchanan, DW (1981). Développement des bourgeons floraux et végétatifs des nectarines « Sungold » et « Sunlite » influencé par le refroidissement par évaporation par aspersion aérienne pendant le repos. Confiture. Soc. Hortique. Sci. 106, 321-324.
Giorgetta, MA, Jungclaus, J., Reick, CH, Legutke, S., Bader, J., Böttinger, M. et al. (2013). Changements du climat et du cycle du carbone de 1850 à 2100 dans les simulations MPI-ESM pour la phase 5 du projet d'intercomparaison de modèles couplés. J.Adv. Modèle. Système de terre. 5, 572-597. est ce que je: 10.1002/jame.20038
Giorgi, F. et Lionello, P. (2008). Projections du changement climatique pour la région méditerranéenne. Glob. Planète. Chan. 63, 90-104. est ce que je: 10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
Guo, L., Dai, J., Wang, M., Xu, J. et Luedeling, E. (2015). Réponses de la phénologie printanière des arbres des zones tempérées au réchauffement climatique : une étude de cas de la floraison des abricotiers en Chine. Agricole. Pour. Météorol. 201, 1-7. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.10.016
Guo, L., Wang, J., Li, M., Liu, L., Xu, J., Cheng, J. et al. (2019). Les marges de distribution en tant que laboratoires naturels pour déduire les réponses de floraison des espèces au réchauffement climatique et les implications pour le risque de gel. Agricole. Pour. Météorol. 268, 299-307. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.01.038
Hatfield, JL, Sivakumar, MVK et Prueger, JH (éd.) (2019). Agroclimatologie : relier l’agriculture au climat. 1ère éd. Madison : Société américaine d'agronomie.
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M., Ramos-Calzado, P., Pastor-Saavedra, MA et Rodríguez-Camino, E. (2022a). Évaluation des méthodes statistiques de réduction d'échelle pour les projections du changement climatique en Espagne : conditions actuelles avec des prédicteurs parfaits. Int. J. Climatol. 42, 762-776. est ce que je: 10.1002/joc.7271
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M. et Rodríguez-Camino, E. (2022b). Évaluation des méthodes de réduction d'échelle statistique pour les projections du changement climatique en Espagne : conditions futures avec pseudo-réalité (expérience de transférabilité). Int. J. Climatol. 2022 : 7464. est ce que je: 10.1002/joc.7464
GIEC (2021). Changement climatique 2021 : la base des sciences physiques. Contribution du Groupe de travail I au sixième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Cambridge: Cambridge University Press.
Ji, D., Wang, L., Feng, J., Wu, Q., Cheng, H., Zhang, Q. et al. (2014). Description et évaluation de base du modèle du système terrestre de l'Université normale de Pékin (BNU-ESM) version 1. Géosci. Développement du modèle. 7, 2039–2064. doi: 10.5194/gmd-7-2039-2014
Julian, C., Herrero, M. et Rodrigo, J. (2007). Chute des boutons floraux et dommages causés par le gel avant la floraison chez l'abricot (Prunus armeniaca L.). J.Appl. Bot. Qualité alimentaire. 81, 21-25.
Ladwig, LM, Chandler, JL, Guiden, PW et Henn, JJ (2019). Les températures hivernales extrêmes provoquent un débourrement exceptionnellement précoce pour de nombreuses espèces ligneuses. Ecosphere 10 : e02542. est ce que je: 10.1002/ecs2.2542
Legave, JM, Garcia, G. et Marco, F. (1983). Quelques aspects descriptifs du processus de chute des boutons floraux ou des jeunes fleurs observés sur l'abricotier du sud de la France. Acta Hortique. 1983 : 75-84. est ce que je: 10.17660/ActaHortic.1983.121.6
Leolini, L., Moriondo, M., Fila, G., Costafreda-Aumedes, S., Ferrise, R. et Bindi, M. (2018). Les gelées printanières tardives ont un impact sur la future répartition de la vigne en Europe. Grandes cultures Rés. 222, 197-208. est ce que je: 10.1016/j.fcr.2017.11.018
Linvill, DE (1990). Calcul des heures de refroidissement et des unités de refroidissement à partir des observations quotidiennes de températures maximales et minimales. HortScience 25, 14-16.
Lorite, IJ, Cabezas-Luque, JM, Arquero, O., Gabaldón-Leal, C., Santos, C., Rodríguez, A. et al. (2020). Le rôle de la phénologie dans les impacts du changement climatique et les stratégies d'adaptation des cultures arboricoles : une étude de cas sur les vergers d'amandiers du sud de l'Europe. Agricole. Pour. Météorol. 294:108142. est ce que je: 10.1016/j.agrformet.2020.108142
Lüdeling, E. (2012). Impacts du changement climatique sur le froid hivernal pour la production de fruits et de noix dans les régions tempérées : un examen. Sci. Hortique. 144, 218-229. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2012.07.011
Lüdeling, E. (2019). chillR : méthodes statistiques d’analyse phénologique des arbres fruitiers tempérés. Version du package R 0.70.21.
Luedeling, E., Girvetz, EH, Semenov, MA et Brown, PH (2011). Le changement climatique affecte le froid hivernal pour les arbres fruitiers et à noix des zones tempérées. PLoS One 6: e20155. doi: 10.1371 / journal.pone.0020155
Luedeling, E., Schiffers, K., Fohrmann, T. et Urbach, C. (2021). PhenoFlex – un modèle intégré pour prédire la phénologie printanière des arbres fruitiers tempérés. Agricole. Pour. Météorol. 307:108491. est ce que je: 10.1016/j.agrformet.2021.108491
Ma, Q., Huang, J.-G., Hänninen, H. et Berninger, F. (2019). Tendances divergentes du risque de dommages causés aux arbres par le gel printanier en Europe avec le réchauffement récent. Glob. Chan. Biol. 25, 351-360. est ce que je: 10.1111/gcb.14479
Mahmood, A., Hu, Y., Tanny, J. et Asante, EA (2018). Effets de l'ombrage et des écrans anti-insectes sur le microclimat et la production des cultures : un examen des progrès récents. Sci. Hortique. 241, 241-251. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2018.06.078
Maulión, E., Valentini, GH, Kovalevski, L., Prunello, M., Monti, LL, Daorden, ME et al. (2014). Comparaison des méthodes d'estimation des besoins en refroidissement et en chaleur des génotypes de nectarine et de pêche pour la floraison. Sci. Hortique. 177, 112-117. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2014.07.042
MedECC (2020). Changement climatique et environnemental dans le bassin méditerranéen – Situation actuelle et risques pour l'avenir Premier rapport d'évaluation de la Méditerranée. Marseille : MedECC. est ce que je: 10.5281/zenodo.4768833
Miranda, C., Santesteban, LG et Royo, JB (2005). Variabilité de la relation entre la température du gel et le niveau de dégâts pour certaines espèces de prunus cultivées. HortScience 40, 357-361. est ce que je: 10.21273/HORTSCI.40.2.357
Miranda, C., Urrestarazu, J. et Santesteban, LG (2021). fruclimadapt : un package R pour l'évaluation de l'adaptation au climat des espèces fruitières tempérées. Calcul. Électron. Agric. 180:105879. est ce que je: 10.1016/j.compag.2020.105879
Mosedale, JR, Wilson, RJ et Maclean, IMD (2015). Changement climatique et exposition des cultures aux intempéries : évolution du risque de gel et des conditions de floraison de la vigne. PLoS One 10: e0141218. doi: 10.1371 / journal.pone.0141218
Olesen, JE et Bindi, M. (2002). Conséquences du changement climatique sur la productivité agricole européenne, l'utilisation des terres et la politique. EUR. J. Agron. 16, 239–262. doi: 10.1016/S1161-0301(02)00004-7
Parker, L., Pathak, T. et Ostoja, S. (2021). Le changement climatique réduit l’exposition au gel des cultures de vergers californiens de grande valeur. Sci. Environ. 762:143971. est ce que je: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971
Peñuelas, J. et Filella, I. (2001). Réponses à un monde qui se réchauffe. Sciences 294, 793 – 795. doi: 10.1126 / science.1066860
Petri, JL, Leite, GB, Couto, M., Gabardo, GC et Haverroth, FJ (2014). Induction chimique du débourrement : produits nouvelle génération pour remplacer l'hydrogène cyanamide. Acta Hortique. 2014 : 159-166. est ce que je: 10.17660/ActaHortic.2014.1042.19
Pope, KS, Da Silva, D., Brown, PH et DeJong, TM (2014). Une approche biologique pour modéliser la phénologie printanière des arbres à feuilles caduques tempérées. Agricole. Pour. Météorol. 198, 15-23. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.07.009
Richardson, EA, Seeley, SD et Walker, DR (1974). Un modèle pour estimer l'achèvement du repos pour les pêchers « Redhaven » et « Elberta ». HortScience 9, 331-332.
Rodrigo, J. et Herrero, M. (2002). Effets des températures de pré-floraison sur le développement des fleurs et la nouaison des fruits chez l'abricot. Sci. Hortique. 92, 125–135. doi: 10.1016/S0304-4238(01)00289-8
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Centeno, A. et Ruiz-Ramos, M. (2021). Viabilité des variétés d'arbres fruitiers tempérés en Espagne sous le changement climatique en fonction de l'accumulation de froid. Agricole. Système. 186 : 102961. est ce que je: 10.1016/j.agsy.2020.102961
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Sánchez, E., Centeno, A., Gómara, I., Dosio, A., et al. (2019). Accumulation glaciale dans les arbres fruitiers en Espagne sous le changement climatique. Nat. Risques Terre Syst. Sci. 19, 1087–1103. doi: 10.5194/nhess-19-1087-2019
Ruiz, D., Campoy, JA et Egea, J. (2007). Besoins en froid et en chaleur des cultivars d'abricot pour la floraison. Environ. Exp. Bot. 61, 254-263. est ce que je: 10.1016/j.envexpbot.2007.06.008
CrossRef Full Text | Google Scholar
Ruiz, D., Egea, J., Salazar, JA et Campoy, JA (2018). Besoins en refroidissement et en chaleur des cultivars de pruniers japonais pour la floraison. Sci. Hortique. 242, 164-169. est ce que je: 10.1016/j.scienta.2018.07.014
Scoccimarro, E., Gualdi, S., Bellucci, A., Sanna, A., Fogli, PG, Manzini, E. et al. (2011). Effets des cyclones tropicaux sur le transport de chaleur océanique dans un modèle de circulation générale couplé à haute résolution. J. Clim. 24, 4368-4384. est ce que je: 10.1175/2011JCLI4104.1
Semenov, MA et Stratonovitch, P. (2010). Utilisation d'ensembles multimodèles issus de modèles climatiques mondiaux pour l'évaluation des impacts du changement climatique. Clim. Rés. 41, 1-14. est ce que je: 10.3354/cr00836
UNE 500540 (2004). Réseaux de stations météorologiques automatiques : Guide pour la validation des données météorologiques des réseaux de stations. Madrid: AENOR
Unterberger, C., Brunner, L., Nabernegg, S., Steininger, KW, Steiner, AK, Stabentheiner, E. et al. (2018). Risque de gel printanier pour la production régionale de pommes dans un climat plus chaud. PLoS One 13: e0200201. doi: 10.1371 / journal.pone.0200201
van Vuuren, DP, Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K. et al. (2011). Les voies de concentration représentatives : un aperçu. Clim. Chan. 109:5. doi: 10.1007/s10584-011-0148-z
Viti, R. et Monteleone, P. (1995). Influence des températures élevées sur la présence d'anomalies des boutons floraux chez deux variétés d'abricots caractérisées par une productivité différente. Acta Hortique. 1995 : 283-290. est ce que je: 10.17660/ActaHortic.1995.384.43
Volodin, EM, Dianskii, NA et Gusev, AV (2010). Simulation du climat actuel avec le modèle couplé INMCM4.0 des circulations générales atmosphérique et océanique. Izv. Ambiance. Océan. Phys. 46, 414-431. doi: 10.1134 / S000143381004002X
Wallach, D., Martre, P., Liu, B., Asseng, S., Ewert, F., Thorburn, PJ et al. (2018). Les ensembles multimodèles améliorent les prédictions des interactions culture-environnement-gestion. Glob. Chan. Biol. 24, 5072-5083. est ce que je: 10.1111/gcb.14411
Watanabe, S., Hajima, T., Sudo, K., Nagashima, T., Takemura, T., Okajima, H. et al. (2011). MIROC-ESM 2010 : description du modèle et résultats de base des expériences CMIP5-20c3m. Géosci. Développement du modèle. 4, 845–872. doi: 10.5194/gmd-4-845-2011
Wu, T., Song, L., Li, W., Wang, Z., Zhang, H., Xin, X. et al. (2014). Un aperçu du développement du modèle de système climatique BCC et de son application pour les études sur le changement climatique. J. Météorol. Rés. 28, 34–56. doi: 10.1007/s13351-014-3041-7
Yukimoto, S., Adachi, Y., Hosaka, M., Sakami, T., Yoshimura, H., Hirabara, M. et al. (2012). Un nouveau modèle climatique global de l'institut de recherche météorologique : MRI-CGCM3 —Description du modèle et performances de base. J. Météorol. Soc. Jpn. Série II 90, 23-64. est ce que je: 10.2151/jmsj.2012-A02
Mots clés: Prunus, fruits à noyau, adaptation, accumulation de froid, phénologie, risque gel, choix variétal, paramètres agroclimatiques
Citation: Egea JA, Caro M, García-Brunton J, Gambín J, Egea J et Ruiz D (2022) Métriques agroclimatiques pour les principales zones de production de fruits à noyau en Espagne dans les scénarios de changement climatique actuels et futurs : implications d'un point de vue adaptatif. De face. Plant Sci. 13:842628. doi : 10.3389/fpls.2022.842628
reçu: 23 December 2021; Accepté: 02 May 2022;
Publié le: 08 Juin 2022.
Édité par:Hisayo Yamane, Université de Kyoto, Japon
Commenté par:Liang Guo, Université Northwest A&F, Chine
Kirti Rajagopalan, Université de l'État de Washington, États-Unis
Droits d’auteur © 2022 Egea, Caro, García-Brunton, Gambín, Egea et Ruiz. Il s'agit d'un article en libre accès distribué selon les termes du Licence d'attribution Creative Commons (CC BY). L'utilisation, la distribution ou la reproduction sur d'autres forums est autorisée, à condition que le ou les auteurs et le (s) détenteur (s) des droits d'auteur soient crédités et que la publication originale dans ce journal soit citée, conformément à la pratique académique reconnue. Aucune utilisation, distribution ou reproduction n’est autorisée si elle n’est pas conforme à ces conditions.
*Correspondance: José A. Egea, jaegea@cebas.csic.es; David Ruiz, druiz@cebas.csic.es
Une source: https://www.frontiersin.org