2. Plan de la présentation
• Introduction
• Présentation générale du projet
– Objectifs
– L’approche utilisée
• Aperçu du site Internet de l’Atlas
• Conclusion
• Remerciements
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3. Pourquoi un atlas agroclimatique?
• Le climat: à la fois une ressource et une
contrainte pour l’agriculture
• Important de bien caractériser l’agroclimat
– Évaluation du potentiel des cultures/cultivars
– Gestion du risque
– Transfert, évaluation de pratiques agricoles
– Valeurs de référence pour la saison courante
• Information spatiale => cartes = atlas
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4. La référence a longtemps été…
• Atlas agroclimatique du
Québec, P.-A. Dubé et al.
– Publié en 1982
– Indices agroclimatiques
basés sur la température
– 10 années d’observations
• Peu de travaux
d’actualisation depuis…
– UTM en 1999 par Bootsma
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5. Nouveau contexte
• Changements climatiques
– 1960-2003: hausse des
températures allant jusqu’à
1,25ºC
• Besoin d’une mise à jour
régulière du zonage
agroclimatique
• Tendances des indices
agroclimatiques?
• Que nous réserve l’avenir?
(MDDEP, Ouranos)
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6. Objectifs du projet
• Mettre à jour le portrait de l’agroclimat actuel
en analysant un ensemble d’indices
agroclimatiques
• Faire état de l’évolution historique de ces
indices
• Évaluer les changements attendus pour la
période 2041-2070
• Diffuser l’ensemble de ces informations de
manière conviviale via un site Internet
• Informer et sensibiliser les intervenants
agricoles sur l’utilisation d’un tel outil
7. Indices agroclimatiques
Indices thermiques (IT) Indices hydriques (IH)
• Risques de gel • Cumuls des précipitations
– Dernier gel printannier, (P)
premier gel automnal,
saison sans gel
– Seuils de 0ºC à -4ºC • Indice «Bilan hydrique»
– P – ETP
• Saison de croissance
Début, fin et longueur
• Cumuls thermiques • (Courbes «IDF» )
– Degrés-jours (bases 0ºC,
5ºC et 10ºC)
– Unités thermiques maïs
– DJ de froid/DJ hivernaux
• Températures extrêmes
– Tmin annuelle
– Tmax>30ºC
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8. Portrait de l’agroclimat actuel
• Base de données
– Tmin, Tmax et P
journalières interpolées à
tous les 10 km (AAC, EC,
RNCan)
– Période 1961-2008
– Interpolation « Anusplin »
• «Australian National University
Spline Interpolator»
– Source des données de
bases: EC et MDDEP
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9. Portrait de l’agroclimat actuel
• Analyse statistique des indices
– Moyennes, probabilités (20%, 50% et
80%), fréquences
– Période de référence: dernières 30 années
disponibles (IT: 1979-2008, IH: 1974-2003)
– Diverses bases temporelles
• Travaux réalisés dans ArcGIS
– Scripts Python
– Automatisation de la cartographie
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10. Tendances dans le passé récent
• Séries homogènes de données journalières
(T et P) provenant de 74 stations d’EC et du
MDDEP.
(Alain Mailhot, INRS-ETE)
11. Importance de la longueur
et de la période d’observations
Grande variabilité inter-annuelle
Tests statistiques: Sen et Mann-Kendall
11
(Alain Mailhot, INRS-ETE)
12. Scénarios climatiques du futur (2041-2070)
• Ensemble de 15 simulations climatiques
régionales (45 km)
(Line Bourdages, Ouranos)
12
13. Scénarios climatiques du futur (2041-2070)
Scénario de changement inférieur
Changements projetés: 10e centile
2041-2070 vs 1971-2000
DJ DJ
Normales Climatiques
1971-200
Scénario de changement supérieur
90e centile
80% des changements
projetés se situent entre les
scénarios de changement
inférieur et supérieur
(Line Bourdages, Ouranos)
14. Diffusion des résultats
• Site Internet convivial
• Section du site
www.agrometeo.org
• Interface web et outils de
visualisation
WeatherMapper et
WeatherScope de
l’Université de l’Oklahoma
• Près de 300 cartes!
• Feuillet, affiche et
ateliers
15. Aperçu du site de l’atlas
• www.agrometeo.org et cliquer sur
l’onglet « Atlas »
22. Conclusion
• Actualisation du portrait de l’agroclimat du
Québec… il était temps!
– La méthodologie développée facilitera la mise à
jour de ces informations
• L’atlas innove en intégrant également des
tendances historiques et des scénarios de
changements climatiques
– Prudence dans l’interprétation des tendances
– Scénarios inférieurs et supérieurs donnent une
indication de l’incertitude
22
23. Conclusion
• L’atlas sera facilement accessible par le
biais d’un site Internet convivial
• L’atlas agroclimatique du Québec
un outil concret, dynamique et convivial
pour appuyer le secteur agricole dans ses
efforts d’adaptation à la variabilité et aux
changements climatiques
23
Tout d’abord, je tiens à remercier les organisateurs de m’avoir invité à VisionGéomatique 2012 pour vous présenter l’atlas agroclimatique du Québec, un outil qui s’adresse avant tout aux conseillers agricoles mais qui pourrait être utile à d’autres intervenants du secteur. Bien que je sois à l’emploi d’AAC, c’est plutôt à titre de VP de la commission agrométéorologie du CRAAQ, le Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec, que je me présente ici car ce projet a été mené par la Commission agrométéo, sous ma coordination. Je tiens à souligner que la réalisation de ce projet a été possible grâce au soutien financier de RNCAN et du FONDS VERT du gouvernement québécois par l’entremise du consortium Ouranos sur les CC.
Bon, voici donc ce que je vous propose cet après-midi : Tout d’abord une mise en contexte, pour vous expliquer d’où est venu l’idée de ce projet… Ensuite, je vous présenterai globalement le projet: les objectifs visés et la démarche employée pour les atteindre… La deuxième moitié de ma présentation portera sur le livrable principal du projet, c’est-à-dire, le site Internet de l’atlas. Je vais vous faire une brève démonstration de l’interface du site mais sans aller dans les détails de son contenu, faute de temps… Enfin, la conclusion et les remerciements.
Bon, tout d’abord, pourquoi a-t-on besoin d’un atlas agroclimatique?? Eh bien, comme vous le savez, le secteur agricole est constamment confronté aux aléas du climat… le climat est à la fois une ressource et une contrainte pour l’agriculture… Et pour mieux gérer cette ressource et tenir compte des contraintes, il est important de bien caractériser l’ agro climat, c’est-à-dire, qu’on a besoin d’informations climatiques adaptées au secteur agricole, comme des indices agroclimatiques tells que les risque de gel, les degrés-jours et autres, qui sont capables de traduire de manière simple l’impact du climat sur l’agriculture afin d’appuyer/faciliter la prise de décision comme par exemple: Évaluation du potentiel des cultures/cultivars … mise en place de Réseaux d’essais Gestion du risque Transfert, évaluation de pratiques agricoles Référence pour les conditions de la saison courante Pourquoi sous forme d’atlas… d’un recueil de cartes? Et bien, ce type d’information est essentiellement de nature spatiale, elle varie en tout point du territoire et donc une représentation cartographique est la plus appropriée … plutôt que seulement avoir des valeurs ponctuelles aux stations climatologiques.
Au Québec, de telles informations agroclimatiques étaient jusqu’à tout récemment soient désuètes ou encore difficilement accessibles En fait, la référence au Québec a longtemps été l’atlas agroclimatique du Québec réalisé par Pierre-André Dubé en 1982 et qui portait essentiellement sur des indices agroclimatiques basés sur la température comme les cumuls de degrés-jours, risques de gel, etc, Ces analyses étaient basées sur une dizaine d’Années d’observations des années 70… Je pense qu’il faut reconnaître que cet atlas était devenu quelque peu désuet….1982 çà fait quand même longtemps, surtout dans un contexte de changements climatiques…. Depuis ce temps, très peu de travaux de mise à jour avaient été réalisés; les plus récents, vers 1999, ayant porté sur l’actualisation des unités thermiques maïs
Ce manque au niveau de l’actualisation des informations était d’Autant plus déplorable lorsque l’on considère le contexte actuel des changements climatiques… En effet, il a été démontré que les températures au Québec ont augmenté jusqu’à 1,25 entre 1960 et 2003…. Il serait donc important de mettre à jour les analyses agroclimatiques sur une base régulière pour tenir compte de cet évolution du climat… ne pas le faire à chaque 30 ans! Le contexte des changements climatiques nous incitent également à se questionner sur les tendances des indices agroclimatiques au cours des dernières années et ce à quoi on peut s’attendre dans l’avenir….
Et bien, en réponse aux lacunes mentionnées plus tôt et au nouveau contexte des changements climatiques, un projet a été lancé en 2010 par la commission agrométéorologie du CRAAQ avec les objectifs suivants : Mettre à jour le portrait de l’agroclimat actuel en analysant un ensemble d’indices agroclimatiques d’intérêt pour le secteur agricole québécois; Faire état de l’évolution de ces indices au cours du passé récent; Développer des scénarios climatiques futurs afin d’évaluer les changements attendus de ces indices pour la période 2041-2070; Intégrer et diffuser l’ensemble de ces informations de manière conviviale par le biais d’un site internet; Informer et sensibiliser les intervenants agricoles sur l’existence et les applications d’un tel outil afin d’améliorer leurs prises de décision. Je vais maintenant prendre quelques minutes pour vous exposer la démarche que l’on a utilisé pour atteindre ces objectifs… sans trop aller dans les détails…
La première chose à faire, c’était de statuer sur les indices agroclimatiques qui seraient à l’étude. Après avoir fait un inventaire des indices agroclimatiques les plus couramment utilisés (en particulier, atlas de l’Alberta, du Manitoba et ailleurs), on a ensuite consulté près d’une cinquantaine de conseillers agricoles, des usagers potentiels de l’atlas. Au terme de cette démarche, le choix s’est arrêté sur les indices suivants, que l’on peut classifier en deux groupes: les indices thermiques et les indices hydriques… Premièrement, les indices thermiques, c’est-à-dire, basé sur la température, sont les suivants: …… Et du côté des indices hydriques, ceux qui ont été retenus sont: … .. J’ai mis entre parenthèses, les courbes IDF, c’.-à-d., courbes Intensité-Durée et Fréquence, qui nous renseignent sur les périodes de récurrence d’événements pluviométriques,. Elles ont été mises à jour dans le cadre d’un autre projet, soit celui sur la mise à jour des normes pour les ouvrages hydro-agricoles de Aubert Michaud mais on s’est entendu de les diffuser via l’atlas agroclimatique.
Une fois les indices choisis, on a ensuite procéder aux analyses pour caractériser l’agroclimat actuel. Ce volet a été réalisé par AAC avec la collaboration du MDDEP. Pour le calcul des indices, on a eu recours à une base de données contenant des valeurs quotidiennes de températures et de précipitations estimées tous les 10 km sur le territoire agricole québécois et couvrant la période 1961-2008. Ce jeu de données a été élaboré par AAC avec la collaboration de EC et RN Can dans le cadre d’un autre projet. Le modèle d’interpolation utilisé pour produire cette grille de valeurs, appelé « ANUSPLIN », a été développé par une université en Australie. Cet outil a fait ses preuves et est reconnu internationalement. Il permet de minimiser l’erreur d’interpolation en tout point du domaine et tient compte notamment de l’influence de l’altitude sur les variables climatiques.. Les données de base qui ont alimenté Anusplin provenaient des stations d’Environnement Canada (EC) et du Ministère du Développement durable et des Parcs du Québec (MDDEP).
Donc, à partir de cette base de données, chacun des indices fut calculé tous les 10 km et diverses statistiques furent dérivées (moyenne, 20e, 50e et 80e centiles). La période de référence choisie pour ces analyses statistiques était les 30 dernières années disponibles, soit de 1979 à 2008 pour les indices thermiques mais seulement de 1974 à 2003 pour les indices hydriques en raison de certains problèmes rencontrés avec les données de précipitations entre 2004 et 2008. Ceci va être corrigé éventuellement dès que la mise à jour de la grille de données aux 10 km sera disponible. Selon l’indice, diverses bases temporelles ont été considérées, soit d’avril à octobre ou pendant la saison de croissance, certains sur base mensuelle (avril à octobre) et quelques uns associés à la période hivernale. Dans un contexte de changements climatiques, il serait souhaitable d’actualiser ces informations sur une base régulière. C’est dans cette perspective que les travaux ont été réalisés dans un environnement ArcGIS et les programmes informatiques/scripts en langage Python ont été conçus afin de faciliter la mise à jour régulière des analyses et pour automatiser la cartographie.
Afin d’avoir une indication de l’évolution de l’agroclimat au cours du passé récent, un mandat fut confié à l’INRS-Eau Terre et Environnement (INRS-ETE) afin de réaliser une analyse des tendances de certains indices agroclimatiques. Pour ces analyses, on n’a pas utilisé les données aux 10 km mais on s’est plutôt basé sur des séries homogénéisées de données journalières de températures et de précipitations provenant de 74 stations du Québec méridional, appartenant à EC et au MDDEP, dont la répartition géographique est affichée sur la carte à l’écran. À noter que la longueur de ces séries et la période couverte étaient variables d’une station à l’Autre. Pourquoi a-t-on utilisé des séries dites homogénéisés/homogènes? Qu’est-ce que l’on entend par çà? Et bien, une série de données climatologiques est dite homogène lorsque la variabilité climatique observée n’est pas influencée par un facteur autre que le climat, comme par exemple, des modifications au niveau de l’instrumentation ou encore de l’environnement immédiat de la station. En utilisant ces données, on s’assure que si on détecte une tendance, elle est due à une évolution réelle du climat et non causée par d’autres facteurs.
Pour illustrer ce que l’on entend par une tendance, jetons un coup d’oeil au graphique suivant. Visuellement, il est clair ici que cet exemple représente une tendance à la hausse que l’on peut illustrer par la droite de régression en pointillé et que l’on peut confirmer par des tests statistiques (de Mann-Kendall et de Sen) comme on l’a fait dans le cadre du projet. Maintenant, regardons ce qui se passe si on ne considère qu’une partie de cette série d’observations, par exemple de 1910 à 1940. L’ analyse de tendance pour cette seule période donnerait une tendance beaucoup plus marquée que la série au complet. De même si l’on ne disposait que de la partie la plus récente de 1976 à 2010, on obtiendrait une pente quasi-nulle et le test de tendance n’indiquerait aucune tendance statistique significative. Donc, c e que j’aimerais que vous reteniez de cet exemple (fictif), c’est que notre aptitude à détecter des tendances est intimement lié à la longueur de la série disponible et de la période couverte. Il ne faut pas oublier également que même s’il y a une tendance significative, il y a beaucoup de variabilité inter-annuelle. Pour ces raisons, il ne faut surtout pas être tenté d’extrapoler une tendance pour prévoir les conditions à court ou moyen terme… Il faut voir çà à plus long terme… Rappelez-vous de ce graphique car je vais y faire référence lorsque je vais vous montrer la section « tendances » du site Internet de l’atlas…
Maintenant, pour avoir un aperçu des conditions agroclimatiques possibles dans un avenir relativement rapproché, soit vers 2050 (2041-2070), un ensemble de 15 simulations climatiques régionales furent sélectionnées par le consortium Ouranos après avoir fait rouler leurs modèles sur des super-ordinateurs. Les symboles en couleurs sur cette FIGURE ILLUSTRE la variabilité des résultats obtenus en terme de changements climatiques saisonniers projetés par les simulations climatiques retenues pour l'atlas. Selon le modèle et les conditions initiales, on peut obtenir des résultats différents. Ce qu’il faut retenir de cette figure, c’est qu’il n’y a pas qu’UNE solution, UNE seule VÉRITÉ mais plutôt en ensemble de solutions/scénarios plausibles…
L'utilisation d'un tel ensemble de simulations permet de tenir compte des principales sources connues d'incertitudes sur le climat futur et de l’exprimer par des scénarios de changements climatiques inférieur et supérieur pour tous les indices à partir des données journalières simulées (2041-2070 vs 1971-2000). Le scénario de changement inférieur représente le 10e centile des changements projetés par les simulations climatiques sélectionnées, alors que le scénario supérieur correspond au 90e centile. Autrement dit, 80% des changements projetés sont compris entre les scénarios de changement inférieur et supérieur.
Bon, c’est bien de faire des analyses sur le climat actuel, sa variabilité et son évolution futur, encore faut-il être en mesure de communiquer/diffuser ces informations de manière intégrée et conviviale. Ce n’est pas nécessairement simple… Pour y arriver, étant au 21e siècle, on a opté pour la voie numérique, l’Internet. Depuis le printemps 2012, l’atlas est diffusé via une nouvelle section du site internet d’Agrométéo Québec: www.agrometeo.org. Pour ceux qui ne connaissent pas, Agrometeo Québec diffuse déjà à un certain nombre de conseillers agricoles des données et informations agrométéorologiques en temps réel ou quasi-réel pendant la saison agricole… la section atlas sera accessible à tout le monde… il n’y aura pas de restrictions comme c’est le cas actuellement pour agrometeo.org…. L’interface web proposée est très conviviale et est basée sur un modèle de l’Université de l’Oklahoma qui ont une expertise reconnue internationalement dans la diffusion de ce type d’information. On utilise les outils de visualisation cartographique WeatherWapper et WeatherScope de l’Oklahoma. Ce ne fut pas une mince tâche d’intégrer les résulats des analyses quand l’on considère que l’on retrouve près de 300 cartes sur le site de l’atlas!! Pour accompagner le site Internet, pour expliquer son contenu et comment naviguer sur le site ainsi qu’en faire la promotion, un feuillet et une affiche ont été préparés et des ateliers de formation (webinaires) ont été donnés en avril dernier.
Bon, je vais maintenant vous donner un aperçu du site internet de l’atlas en vous faisant une brève démonstration, qui ne sera pas toutefois live/en direct…, c’est moins risqué… Comme mentionné au tout début, je ne pourrai cependant vous présenter en détail son contenu, ce serait beaucoup trop long… Pour accéder au site, vous devez tout d’Abord vous rendre au site d’Agrométéo Québec à l’adresse www.agrometeo.org et ensuite cliquer sur l’onglet Atlas.
Une fois entrer dans le site, on voit alors apparaître l’ensemble des cartes en miniature pour chacune des sections: climat actuel, tendances et climat futur… C’est très visuel et çà donne un bon aperçu de ce qui est disponible, ce à quoi l’on peut s’attendre… Si j’étais en direct, je pourrais mieux vous le démontrer en faisant défiler la page de haut en bas mais ce n’Est pas possible… Ces cartes sont générées par l’outil WeatherMapper développé par l’U de l’Oklahoma À la gauche, on retrouve un menu avec la liste des indices agroclimatiques que l’on retrouve dans le site Maintenant, si je choisis l’indice des degrés-jours base 5, qui est un indicateur pour le potentiel de développement des cultures, comme les plantes fourragères… et je vais dans la section “climat actuel”, alors: 4 cartes s’offrent à nous, on peut choisir soit la valeur moyenne du cumul ou encore différents niveaux de probabilités… 8 années sur 10, 1 sur 2 (médiane) ou encore 2 années sur 10… Ces cartes avec différents niveaux de probabilités sont là pour donner de l’information sur la variabilité climatique, info que l’on ne retrouve pas sur les cartes avec des valeurs moyennes… Si je clique sur l’une de ces cartes, par exemple celle des valeurs moyennes, alors un agrandissement de la carte apparaît accompagée d’un court texte explicatif du contenu de la carte
Si on veut connaître l’évolution des degrés-jours au cours des dernières décennies, on n’à qu’à se rendre à la section « tendances du pasé récent» Cette carte donne une indication de la tendance, au cours du passé récent, du cumul des DJ aux stations météorologiques indiquées sur la carte. Aucune valeur n’Est affichée, ce n’est qu’une carte avec des valeurs qualitatives: Un triangle vers le haut représente une tendance à la hausse du nombre de DJ alors qu’un triangle vers le bas illustre une tendance à la baisse. Vous vous souvenez du graphique que je vous ai montré plus tôt...? Qui montrait que la détection et l’ampleur d’une tendance dépendaient, entre autres, de la longueur de la série d’observations analysée et de la période couverte? Que même s’il y avait une tendance significative, il y avait tout de même beaucoup de variabilité inter-annuelle et qu’il fallait faire attention pour éviter toute mauvaise interprétation ou utilisation de ces résultats… ? Et bien, ce sont pour ces raisons que l’on a décidé de ne pas mettre de valeurs, de simplement mettre s’il y avait une tendance ou non, à la hausse ou à la baisse… On remarque ici que pour les cumuls des DJ, une majorité des stations présente une tendance positive, à la hausse… cependant à certaines stations, la tendance est non-significative (petit cercle), on ne peut se prononcer…
Maintenant allons voir ce qui nous attend dans le futur, donc je vais dans la section « climat futur » Dans cette section, on retrouve 3 cartes: La carte avec les normales de 1971-2000 et les scénarios de changement inférieur et supérieur pour 2041-20170 vs 1971-2000 Ici, on retrouve la carte des normales 1971-2000 du cumul des DJ, qui sert de référence aux scénarios de changement climatique… Le climat futur (2041-2070) est exprimé en terme de changement par rapport aux normales 1971-2000… Pourquoi n’a-t-on pas pris les valeurs moyennes 1979-2008 de la section climat actuel comme référence? Et bien, c’est par convention au niveau de la communauté internationale en modélisation climatique, les scénarios de changements climatiques utilisent la période 1971-2000 comme référence… Cependant, dans La section « climat actuel », on va toujours tenter d’utiliser les 30 dernières années disponibles, c’est-à-dire avoir une fenêtre mobile de 30 ans qui se déplace dans le temps… Le scénario de changement inférieur représente le 10e centile des changements projetés par les simulations climatiques sélectionnées, Pour le Saguenay-Lac-St-Jean, çà représente … environ 240 à 280 DJ de plus… qu’il faut ajouter à ce que l’on a comme normale 71-2000
Le scénario de changement supérieur représente le 90e centile des changements projetés par les simulations climatiques sélectionnées Pour le Saguenay-Lac-St-Jean, çà représente … environ 520 à 560 DJ de plus… qu’il faut ajouter à ce que l’on a comme normale 71-2000 Autrement dit, on s’attend à une augmentation des DJ base 5 d’environ 15% à 40% … Augmentation des DJ: Potentiel d’introduire de nouveaux cultivars, développement plus rapide, coupe de foin additionnelel dans ceratines régions… plus de génération pour certains inectes…
Si vous êtes intéressé à avoir plus de détails, pour certaines cartes, vous pouvez afficher une carte interactive en cliquant sur un petit icône sous la carte, en forme de globe terrestre… Il est alors possible de faire :… zoom, déplacement, visualiser les estimations aux 10 km, ajouter/enlever des couches d’informations géographiques, changer la couleur de la légende, etc…etc… (Vous pourrez même sauvegarder cette carte interactive et la transmettre par courriel.)
Finalement, j’aimerais vous faire remarquer que sous chacune des cartes miniatures, l’on retrouve un « ? »… et en cliquant dessus, une fenêtre apparaît avec un court texte explicatif de la carte… permet de mieux comprendre ce que la carte représente… Pour certaines cartes, il y a également un petit icône d’un fichier « PDF »… en cliquant dessus, une carte en format PDF peut-être téléchargée l’imprimer, pour l’insérer dans vos documents, etc… Et comme mentionné précédemment, en cliquant sur le 3 e petit icône en forme de globe terrestre, une carte miniature s’affiche…
FAIRE MENTION D’UNE ÉVENTUELLE PHASE 2????
L’atlas a été le fruit d’un travail collectif impliquant des ressources et de l’expertise de plusieurs organisations. Ce projet n’aurait pu se réaliser sans la contribution de ces personnes… un gros merci à … et à tous les membres DU COMITÉ DE PILOTAGE ET À TOUS CEUX ET CELLES QUI ONT COLLABORÉ AU PROJET…