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L’Afrique veut s’appuyer sur des informations climatiques en temps réel

Agriculture intelligente utilisant des appareils numériques pour surveiller les cultures en Afrique du Sud.
Agriculture intelligente utilisant des appareils numériques pour surveiller les cultures en Afrique du Sud.   -   Tous droits réservés  Martin Harvey

Dans leur évolution vers le développement durable et face au changement climatique, les économies mondiales ont de plus en plus besoin de s’appuyer sur des services climatiques pour gérer leurs risques. Selon un récent rapport de l’Overseas Development Institute, cela est particulièrement vrai pour le continent africain, où des économies nationales et des millions de familles dépendent de l’agriculture. Contrairement à l’Europe, l’agriculture africaine est fortement dépendante des chutes de pluies, ce qui la rend particulièrement vulnérable au changement climatique. Les sécheresses, les inondations, les précipitations irrégulières, l’érosion des sols et la baisse des rendements sont de plus en plus fréquentes dans les pays africains, accroissant l’insécurité alimentaire et la pauvreté. Tous ces éléments poussent les secteurs économiques et les populations à prendre en compte la variabilité et les tendances climatiques dans leurs décisions.

Cependant, parvenir à gérer les menaces et à diminuer les risques pour les populations, tout en continuant à développer les infrastructures et les industries, nécessite des services d’informations climatiques en temps réel fiables. En Afrique, l’accès à des informations de qualité est encore insuffisant, notamment dans les pays subsahariens. Des recherches menées au Ghana ont démontré que cet écart est en majorité dû « au manque, à la vétusté et à l’inefficacité des réseaux de télécommunications […] qui entravent la diffusion efficace des informations, en particulier dans les zones rurales. » D’autres études ont observé qu’une grande partie des projets liés aux services climatiques, surtout pour le secteur agricole africain, n’ont pas dépassé le stade pilote.

Au cours des dernières années, le Service Copernicus concernant le changement climatique (C3S) et le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF) ont soutenu l’exploitation des données climatiques pour aider à affronter les risques climatiques et accompagner les décideurs à travers l’Afrique.

La technologie au service de l’agriculture africaine

Dans la plupart des pays africains, la productivité des aliments de base est généralement faible, et la production domestique n’est pas suffisante pour répondre à la demande interne, ce qui oblige les pays à importer leur nourriture et les populations à dépenser environ 60 % de leurs ressources pour l’alimentation, selon une étude du Forum économique mondial. Face à ces faibles rendements, il est nécessaire de disposer de davantage d’informations, telles qu’un meilleur suivi des cultures au niveau des champs et des fermes, ainsi que des données précises sur les précipitations, afin de guider l’irrigation.

« Au Cameroun, il n’y a que les agro-industries qui intègrent formellement les données climatiques dans leurs activités », explique Kaah Menang, météorologiste et chercheur au sein de la Direction de la météorologie nationale du Cameroun, qui a travaillé l’année dernière sur une application climatique sur mesure destinée aux pays africains, avec le soutien de l’ECMWF. « Le problème est qu’elles s’appuient principalement sur des mesures locales passées, qui présentent de grandes incertitudes sur des éléments climatiques et météorologiques, tels que les chutes de pluie, la température, la vitesse du vent et l’ensoleillement. Les changements futurs auront également un impact, mais elles n’en tiennent pas compte, probablement car elles n’ont pas accès aux données climatiques projectives et/ou ne savent pas comment gérer ou traiter les données », précise Menang.

L'application « Indicateurs agro-climatiques africains » développée par Kaah Menang fournit des informations climatiques passées et futures, et s’adresse aux agro-industries cultivant des plantes bisannuelles et pérennes. L’application, basée sur les données climatiques passées ERA 5 (ECMWF) et sur les projections climatiques du Programme mondial de recherche sur le climat, aide les cultivateurs à ajuster leurs pratiques et à augmenter les rendements grâce aux données climatiques, mais peut également aider les décideurs politiques à prendre les bonnes mesures.

Climate Adaptation Services
©Climate Adaptation Services

Outil CAS illustrant comment les températures futures risquent d’affecter la croissance des principales cultures. Les lignes pointillées sur ce graphique indiquent le seuil de température à ne pas dépasser trop souvent pour préserver les tomates et haricots. Il montre que, dans 30 ans, ces seuils sont susceptibles d’être régulièrement dépassés dans un scénario à fortes émissions.

Au Kenya, la fondation néerlandaise Climate Adaptation Services (CAS) a utilisé le format de données du Service Copernicus concernant le changement climatique, afin de proposer des informations climatiques dans un format simple et accessible aux agriculteurs. Cet outil, développé en collaboration avec l’Institut suédois de météorologie et d'hydrologie (SMHI), Wageningen Environmental Research (WEnR) et l’Université d’agriculture et de technologie Jomo Kenyatta (JKUAT) de Juja, au Kenya, donne accès à des cartes et des graphiques qui aident les agriculteurs à mieux comprendre les futurs impacts probables du changement climatique.

« Afin de déterminer les besoins des agriculteurs, nous avons d’abord effectué de nombreuses visites sur le terrain et organisé des ateliers avec les agriculteurs », explique Sophie van der Horst, conseillère pour CAS. « Nous leur avons d’abord présenté des données climatiques basiques, telles que les températures moyennes actuelles et les prévisions pour 2050. Nous avons alors constaté que ces données ne leur permettent pas vraiment de travailler et qu’ils ont besoin de données plus spécifiques, notamment des informations liées aux cultures. C’est pourquoi nous avons commencé à travailler avec des seuils pour les saisons de croissance. Nous avons développé une application dans laquelle ils peuvent intégrer des seuils de température pour certains mois. Par exemple, les tomates poussent bien en-dessous de 28 degrés et leur saison de croissance s’étale de mars à juillet. L’application nous permet d’évaluer le nombre de jours au-dessus de ce seuil, pour les périodes actuelle et à venir. Au final, cela donne aux agriculteurs une indication pour déterminer si les tomates pourront toujours pousser correctement à l’avenir, ou s’ils devraient envisager de modifier quelque chose (changer de culture, installer des protections contre la chaleur, etc.). »

Accompagner les décideurs

Un autre outil capable de fournir des informations agro-climatiques sur mesure à partir des données CS3 est le CLIMTAG (CLimate InforMation Tool for Agriculture) de l’Institut flamand pour la recherche technologique (VITO). Cet outil, développé en collaboration avec les principales parties prenantes africaines, s’adresse aux décideurs agricoles et politiques de premier plan. « Les décideurs peuvent utiliser ces informations pour aider les agriculteurs à se préparer au changement climatique en leur apportant un soutien à court-terme et des mesures d’aide, mais également en adaptant les politiques et en stimulant le développement de pratiques agricoles tenant compte du changement climatique », déclare Jente Broeckx, Responsable du développement commercial au sein de VITO.

Broeckx explique qu’en apportant une meilleure compréhension des données climatiques et des répercussions du changement climatique, CLIMTAG peut accompagner la sélection et la gestion des cultures, permettant la mise en œuvre de pratiques agricoles plus résistantes sur le long terme. L’outil propose des données climatiques à l’échelle des pays, 50 indicateurs différents, ainsi que des rapports mensuels et des tendances sous-régionales à long terme.

(RCP 8.5)
Capture d’écran du CLIMTAG, affichant l’indicateur agro-climatique « Durée de la principale saison des pluies » dans le district de Choma en Zambie, pour la période 2041-2070(RCP 8.5)

Après avoir été lancé dans trois pays pilotes, au Malawi, au Mozambique et en Zambie, l’outil est aujourd’hui en cours de déploiement dans 20 autres pays d’Afrique. Ce projet d’expansion, appelé KLIMPALA (Climate Platform in the Agricultural sector in Africa) a pour objectif d’aider les travailleurs du secteur de l’agriculture à atténuer les conséquences du changement climatique et à s’y adapter, à travers des outils, des formations et un encadrement.

Jente Broeckx estime qu’aider les entrepreneurs à développer la résilience climatique de leurs activités contribuera à diffuser l’outil CLIMTAG au-delà des sphères politiques. « Grâce à ce projet, les informations sont directement transmises aux agriculteurs, ce qui les sensibilise et leur donne la possibilité d’agir sans devoir attendre des mesures politiques à grande échelle. Ils peuvent ainsi se préparer et agir au quotidien. »

Les agriculteurs pourront également accéder à des prévisions saisonnières à plus court terme, à mesure que VITO intègre leurs besoins dans le CLIMTAG. « En couvrant les informations climatiques sur toutes les échelles de temps, passées et futures, y compris les prévisions saisonnières et les scénarios climatiques à long terme, cet outil deviendra encore plus pertinent à tous les niveaux, pour les décisions de terrain comme pour la planification à long terme », explique Broeckx.

Les données face aux pénuries d’eau en Afrique

Bien que l’Afrique dispose de 10 % des réserves mondiales d’eau douce pour 12 % de la population globale, l’eau est inégalement répartie sur le continent, avec en moyenne 86 % des ressources en eau utilisées pour l’agriculture. Selon le Forum économique mondial, les principales causes de pénurie d’eau dans l’agriculture sont l’évaporation due aux températures élevées, le mauvais stockage des réserves d’eau et une irrigation inefficace.

En Afrique du Sud, le Water Research Observatory, un projet soutenu par la Water Research Commission sud-africaine, fonctionne à la fois comme un référentiel de données et une plate-forme permettant le traitement, l’analyse et la visualisation. « Les données climatiques sont désormais utilisées pour générer des modèles hydrologiques et de cultures visant à anticiper les impacts du changement climatique, mais aussi dans des applications d’intelligence artificielle permettant de dégager des informations clés pour nos systèmes hydrologiques », explique Michael van der Laan, Chercheur spécialiste de l’eau à l’Agricultural Research Council d’Afrique du Sud. « Des données météorologiques ciblées et à jour sont essentielles pour piloter nos modèles de gestion hydrique, par exemple pour identifier les sites de construction de barrage ou pour remonter une pollution de rivière jusqu’à sa source. »

Selon Michael van der Laan, le WRO travaille actuellement sur un outil capable de détecter à distance la surexploitation des aquifères et d’utiliser l’IA pour développer des modèles de prédiction du débit d’eau. « Des équipements agricoles de précision sont utilisés pour mener des milliers de mini-expériences au niveau des champs. Combinés aux données météorologiques, aux prévisions et aux images des satellites Sentinel-2, ces outils permettent aux agriculteurs de gagner en autonomie pour prendre de meilleures décisions en matière d’utilisation des ressources. Par exemple, limiter l’utilisation d’engrais durant les saisons où de faibles précipitations sont attendues, afin d’éviter les pénuries d’eau. »

En conclusion, l’amélioration des services climatiques en Afrique passera par une écoute attentive des besoins du terrain, lors de l’évolution des projets vers des services réels.