Utilisation des sols : produire plus de nourriture et stocker plus de carbone
Des chercheurs du KIT et du HeiGIT ont découvert que le changement d'affectation des sols peut accroître la production alimentaire et la capacité de stockage du carbone
Des chercheurs de KIT et HeiGIT découvrent que le changement d'affectation des sols peut augmenter la production alimentaire et la capacité de stockage du carboneDes chercheurs de KIT et HeiGIT découvrent que le changement d'affectation des sols peut augmenter la production alimentaire et la capacité de stockage du carboneL'utilisation de la surface de la Terre par l'homme pour la production alimentaire, par exemple, a considérablement changé au cours des derniers siècles. La population mondiale augmente. Il faut davantage de nourriture, qui peut être transportée dans le monde entier dans des délais très courts. Cependant, les systèmes de production alimentaire développés historiquement ne reflètent pas le potentiel biophysique de nos écosystèmes. L'étude montre que la nourriture n'est pas produite dans les endroits où elle serait la plus efficace en termes d'utilisation de l'espace, de consommation d'eau et d'émissions de CO2. Au contraire, la déforestation se poursuit pour obtenir des terres cultivables et des pâturages, et les champs arides sont irrigués. Ces activités ont un impact négatif considérable sur la disponibilité de l'eau et le stockage du carbone.
Une utilisation optimisée des terres tenant compte des conditions climatiques pourrait permettre d'augmenter les rendements tout en limitant la consommation de surface.
Anita Bayer
Mais que se passerait-il si les champs, les pâturages et la végétation naturelle étaient déplacés là où ils seraient le plus efficaces ? Et si les terres cultivées étaient restreintes aux zones qui ne nécessitent pas d'irrigation extensive ? Pour répondre à ces questions, les chercheurs du KIT et du HeiGIT ont combiné un modèle de végétation dynamique avec un algorithme d'optimisation afin d'étudier des scénarios alternatifs d'utilisation des terres à l'échelle mondiale et leurs impacts.
L'utilisation optimisée des terres augmenterait la production alimentaire de plus de 80 % et la capacité de stockage du CO2 de 3 % en moyenne
Les chercheurs ont modélisé l'utilisation optimisée des terres en fonction des conditions climatiques d'un scénario optimiste et d'un scénario de changement climatique actuellement plus réaliste pour un avenir proche et lointain (2033 à 2042 et 2090 à 2099). Résultat : La réorganisation spatiale à elle seule permettrait d'augmenter la production alimentaire de 83 % en moyenne, la disponibilité de l'eau de 8 % et la capacité de stockage du CO2 de 3 %. Ces augmentations seraient encore plus importantes si l'un des trois paramètres était privilégié par rapport aux deux autres.
"Notre étude a porté exclusivement sur le potentiel biophysique comme base d'une utilisation des terres qui tiendrait mieux compte des conflits cibles", explique le premier auteur, Anita Bayer, du Campus alpin du KIT à Garmisch-Partenkirchen. "Nous avons constaté qu'il existe en effet des régions dans lesquelles certaines utilisations des sols seraient avantageuses ou optimales". Selon l'étude, les forêts tropicales et boréales devraient être préservées ou reboisées en raison de leurs excellentes capacités de stockage du CO2, plutôt que d'être utilisées comme terres cultivées ou pâturages. Les latitudes tempérées devraient servir de terres cultivées plutôt que de pâturages. Cela permettrait de compenser la perte de surface due au reboisement des forêts tropicales et boréales. Les savanes et les prairies tropicales et subtropicales, vastes et ouvertes, devraient être utilisées comme pâturages et pour la production alimentaire. "Ce schéma optimal d'utilisation des terres s'est avéré très stable dans notre étude", explique M. Bayer.
Changement délibéré de l'utilisation des terres
L'étude montre que la pratique régionale diffère fortement de l'optimum théoriquement réalisable. Des changements massifs dans l'utilisation des terres seraient nécessaires pour mieux utiliser le potentiel biophysique, tout en augmentant la production alimentaire, la disponibilité de l'eau et la capacité de stockage du carbone. "Bien que des changements aussi importants dans l'utilisation des terres semblent irréalistes, nous devons être conscients du fait que le changement climatique sera de toute façon associé à d'importantes modifications des zones de culture", déclare le professeur Sven Lautenbach, chercheur au HeiGIT et à l'Institut géographique de l'université d'Heidelberg. "Nous ne devrions pas laisser ces changements se produire, mais essayer de les gérer en tenant compte du potentiel biophysique.
"Assurer l'approvisionnement alimentaire mondial est l'un des principaux défis de notre époque et le changement climatique aggravera ce problème dans de nombreuses régions", déclare le professeur Almut Arneth de la division de recherche sur l'environnement atmosphérique de l'Institut de météorologie et de recherche sur le climat du KIT, Campus alpin du KIT à Garmisch-Partenkirchen. "Notre étude montre clairement qu'en dépit de changements climatiques défavorables, l'optimisation de l'utilisation des terres pourrait accroître considérablement les rendements agricoles tout en limitant la consommation de surface. Il est maintenant important de trouver des moyens de mettre en œuvre des changements d'utilisation des terres qui tiennent compte à la fois des conditions biophysiques et des aspects sociaux."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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