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Thèse

Modélisation de l'évolution des surfaces agricoles à l'échelle de grandes régions du monde

Résumé : L'accroissement de la demande de denrées alimentaires et l'augmentation de la production d'énergie à partir de biomasse attendues pour les décennies à venir pourrait se traduire par une expansion massive des surfaces agricoles au détriment du milieu naturel. Cette expansion pourrait avoir des effets indésirables sur la qualité du sol, sur la faune et la flore mais aussi sur les cycles biogéochimiques (carbone, azote), le cycle de l'eau, le climat local et global. Est-il possible de modéliser l'évolution des surfaces de terres cultivées et de pâtures à l'échelle de grandes régions du monde? C'est l'interrogation fondatrice de ce travail de doctorat. Pour tenter d'y répondre, j'ai développé un modèle numérique baptisé ``Nexus Land-Use'' et j'ai évalué ses performances dans le passé. Les principaux champs d'application de ce modèle sont l'alimentation, l'énergie et le changement climatique. Par exemple, il permet d'étudier l'impact de notre régime alimentaire et du prix des intrants agricoles sur les changements d'affectation des sols. Par rapport aux autres modèles d'usage des sols existants, il possède une meilleure prise en compte des contraintes biophysiques, une représentation plus fine de l'élevage, et tient compte de l'impact du prix des intrants agricoles sur le rendement des cultures. Le premier chapitre présente le contexte dans lequel le modèle Nexus Land-Use a été développé. Dans un premier temps, nous avons comparé différentes prospectives agricoles avec des scénarios du Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'\'Evolution du Climat. Il en ressort que certaines contraintes biophysiques ne semblent pas être bien prises en compte dans certains modèles utilisés par le GIEC. Puis, dans une synthèse sur la production d'énergie à partir de produits agricoles, nous avons montré que les technologies de production d'agrocarburants existantes ne permettent pas aux pays industrialisés de s'affranchir des contraintes qui leur imposent de diminuer drastiquement leur consommation d'énergie (ressources fossiles finies et changement climatique). Dans certains cas, le bilan effet de serre des agrocarburants est même pire que celui des carburants fossiles existants. Le deuxième chapitre décrit le fonctionnement du Nexus Land-Use en détail. En combinant la théorie économique et les contraintes biophysiques, le modèle Nexus Land-Use présente une approche originale permettant d'estimer l'évolution des surfaces de terres cultivées et de pâtures dans 12 grandes régions du monde en fonction de l'évolution de la population, du régime alimentaire, des surfaces de forêts et du prix des intrants agricoles. Le dernier chapitre présente un calibrage et une évaluation de ce modèle sur la période 1961-2006 . C'est une des rares études qui tente de reproduire les changements d'affectation des sols entre pâtures et terres cultivées à l'échelle de grandes régions du monde.
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Contributeur : François Souty <>
Soumis le : samedi 14 mars 2015 - 00:55:24
Dernière modification le : samedi 24 octobre 2020 - 03:44:02
Archivage à long terme le : : lundi 15 juin 2015 - 10:05:42

Identifiants

  • HAL Id : tel-01131597, version 1

Citation

François Souty. Modélisation de l'évolution des surfaces agricoles à l'échelle de grandes régions du monde. Environnement et Société. AgroParisTech, 2013. Français. ⟨tel-01131597⟩

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