Une simulation sur les tomates de serres

Thierry Boulard

Le changement climatique modifiera aussi la production des tomates sous serre. Une simulation a été mise en place dans le Sud-Est de la France. Les premiers résultats montrent une augmentation des rendements mais aussi une détérioration de la qualité des fruits.

Les tomates sous serres seront impactées par le changement climatique - © J.-F. Coffin

Selon les modèles de circulation globale de l’atmosphère, la hausse de concentration en  gaz à effet de serre devrait se traduire à la fin du 21^e siècle, par un réchauffement atmosphérique moyen de 1,5 à 6 °C selon notre capacité à réguler ces émissions. Ces modèles fournissent aussi des scénarios climatiques[1] qui permettent d'étudier l’impact des évolutions climatiques sur les associations végétales naturelles ou artificielles. Les cultures abritées, qui dépendent moins du climat spontané, sont cependant aussi impactées par ces changements. Pour l’étudier, nous avons simulé le comportement d’une culture de tomates de serre chauffée dans la région d'Avignon (84)[2] pour un scénario climatique correspondant au passé proche (climat mesuré entre 1960 et 1979)[3] et au climat futur (entre 2070 et 2099) dans l’hypothèse d’une hausse de température d’air de 2°C seulement par rapport à 1960-1979[4].


Utilisation d’un modèle mathématique couplé

Partant du climat moyen passé et futur au pas de temps horaire sur une année complète, nous avons utilisé successivement des modèles physiques (Fig. 1) et biologiques (Fig. 2) : (1) pour fixer l’état des systèmes climatisation de la serre, puis (2) en déduire son climat intérieur et sa consommation d’énergie de chauffage, enfin (3), pour déterminer la croissance de  la culture. Ce modèle couplé échange des paramètres, résous les divers jeux d’équations et en déduit : 
Climat, concentration en CO₂ et flux (chauffage, irrigation) sous serre ;
Activité physiologique de la culture (transpiration, photosynthèse et respiration) ;
Croissance et développement des plantes (surface de feuilles, poids et nombre de fruits et feuilles, nouaison).
Par ailleurs il a procédé au calcul d’un indice de stress hydrique et thermique de la culture.

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