Pour tenter de répondre à cette question, les chercheurs de l’INRA (1) ont recours à des modèles mathématiques, qui permettent d’étudier la réponse de la culture à différents scénarios climatiques.  Ce raccourcissement serait sans impact sur le rendement mais entraînerait une baisse de la teneur en protéines, ce qui constitue une perte de qualité. Le changement climatique nécessitera donc une adaptation des variétés cultivées et des calendriers de fertilisation.

Dans la région d’Avignon et dans les meilleures conditions de culture, un mètre carré de blé produit 2 kg de biomasse aérienne, qui correspond au poids sec de l’ensemble des parties aériennes des plantes : feuilles, tiges et grains. La part des grains est de 800 grammes (ce qui correspond à un rendement de 80 quintaux à l’hectare, avec une teneur moyenne en protéines de 11%). Sur l’ensemble de l’année, la parcelle perd par évaporation 450 l/m2. La moisson a lieu mi-juillet.

A l’aide du modèle STICS, les chercheurs ont dans un premier temps simulé la production de la même parcelle de blé (même variété, même techniques de cultures) avec un climat plus chaud mais sans introduire l’effet direct du changement de la teneur en CO2 sur la physiologie de la plante. Le modèle prédit une diminution de la biomasse et du rendement (50 quintaux par hectare) et une augmentation de la teneur en protéines. Cela s’explique essentiellement par un raccourcissement de deux semaines de la durée du cycle cultural qui est sous l’influence des températures. La quantité d’eau consommée (380 litres/m2) est inférieure du fait de ce raccourcissement du cycle.

En rajoutant dans cette simulation un doublement de la teneur de l’atmosphère en CO2, la production de biomasse ré-augmente, car le CO2 stimule la photosynthèse et le rendement retrouve son niveau actuel de 80 quintaux. Ce rendement est toutefois plafonné par le potentiel de rendement des variétés actuelles. Le cycle est encore raccourci d’une semaine sous l’influence de la sécheresse liée à un épuisement plus rapide des réserves en eau du sol. La teneur en protéine (8%) est fortement diminuée par un effet de dilution de l’azote. Les plantes fabriquent en effet leurs protéines à partir de l’azote qu’elle ont absorbé, sous forme de nitrate. Dans ce deuxième scénario climatique, la plante absorbe la même quantité d’azote que dans le scénario précédent mais la biomasse produite étant supérieure, sa concentration en azote et donc en protéines se trouve diminuée.

(1) Unité de recherche Climat, sol et environnement, département environnement et agronomie, centre de recherche d’Avignon