[L’article ci-dessous est co-écrit par Cornelis van Leeuwen, Laure de Rességuier, Renan Le Roux et Hervé Quénol]
Pour compléter le zonage climatique proposé par BOIS et al. (2018) sur l’ensemble de la Gironde viticole, une étude climatique plus fine a été conduite sur les appellations Saint-Émilion, Pomerol et leurs satellites (projet européen « Life ADVICLIM » ; https://www.adviclim.eu). Les viticulteurs peuvent ainsi observer la variabilité climatique à l’échelle de la parcelle et adapter leurs cépages et la conduite du vignoble. Dans le cadre de ce projet, des projections climatiques ont été réalisées jusqu’à la fin du XXIe siècle pour différents scénarios d’émissions de gaz à effet de serre et les conséquences prévisibles sur le comportement de la vigne ont été évaluées. Ces travaux ont été restitués sur forme de « Story Map », c’est-à-dire un ensemble de cartes interactives qui permettent de visualiser la variabilité climatique sur le secteur d’étude, les projections climatiques, mais aussi d’autres informations comme la carte des sols (https://www.adviclim.eu/storymap).
Pour réaliser cette étude, 90 capteurs de température ont été installés dans des parcelles de vigne en 2012 pour mesurer la température au plus près de la végétation (fig. 1). Les capteurs ont été positionnés en fonction des paramètres du relief qui influencent la distribution de la température à cette échelle. Ils se situent dans la végétation pour relier au mieux les températures avec le développement de la vigne. Pour cette raison, les valeurs absolues enregistrées ne sont pas directement comparables avec les températures mesurées dans une station météorologique classique. Les températures ont été corrélées avec des données topographiques issues d’un modèle numérique de terrain (MNT), ce qui a permis d’utiliser le relief comme covariable de spatialisation et de produire ensuite des cartes avec une très grande finesse. Plus de détails sur la méthodologie employée sont fournis dans la publication de RESSÉGUIER et al., 2020.
Figure 1 – Délimitation de la zone d’étude et localisation des capteurs de température sur un fond topographique
DES ÉCARTS THERMIQUES IMPORTANTS ET SPATIALEMENT STRUCTURÉS
De forts écarts ont été enregistrés entre les capteurs, notamment sur les températures minimales où une différence de 10 °C peut être atteinte entre le capteur le plus chaud et le plus froid du secteur, lors de journées anticycloniques et sans vent. Sur la saison végétative (1er avril – 30 septembre), un écart moyen entre les capteurs de 2,6 °C a été observé pour les températures minimales, et de 2,1 °C pour les maximales (moyenne 2012-2018).
La distribution spatiale de la température minimale sur la saison végétative révèle que les plateaux et les pentes exposées au sud sont des secteurs chauds contrairement aux plaines et aux fonds de vallons qui sont des secteurs plus frais (fig. 2A). On peut noter aussi un gradient ouest-est, avec les secteurs de Libourne, Pomerol et Lalande-de-Pomerol qui sont plus chauds malgré des altitudes peu élevées. Les secteurs plus frais pour les températures minimales sont plus exposés au gel de printemps.
La distribution spatiale de la température maximale est opposée à celle de la température minimale (fig. 2B). L’altitude impacte fortement cette distribution avec les températures les plus chaudes situées dans la plaine et les températures les plus fraîches sur les plateaux. Les secteurs avec les plus fortes amplitudes entre les températures minimales et maximales sont situés dans les fonds de vallons et dans les plaines à l’exception du secteur ouest qui est chaude à la fois sur les températures minimales et maximales.
Figure 2 – Distribution spatiale de la température minimale (A) et maximale (B) moyenne sur la saison végétative d’avril à septembre (2012-2018)
DES INDICES DE HUGLIN VÉGÉTATION FORTEMENT VARIABLES
La vigne a besoin d’une certaine quantité de chaleur pour assurer son développement et pour que les raisins arrivent à maturité dans de bonnes conditions. Des indices bioclimatiques ont été créés pour caractériser le climat des régions viticoles. L’indice de Huglin est un indice très utilisé qui prend en compte les températures journalières moyennes et maximales supérieures à 10 °C du 1er avril au 30 septembre (HUGLIN et SCHNEIDER, 1998). Il s’agit d’une somme de températures journalières, dont l’unité est le degré-jour (°C.jour). Il faut noter que l’indice calculé à partir des températures des capteurs installés dans la végétation n’est pas comparable aux valeurs de l’indice de Huglin calculé à partir des stations météorologiques classiques. Pour cette raison, l’indice a donc été renommé « indice de Huglin végétation » lorsque les données de température sont issues de capteurs installés dans la végétation (de RESSÉGUIER et al., 2020). L’écart entre le capteur avec l’IH végétation le plus faible et le plus fort s’élève à 295 °C.jour (moyenne 2012-2018).
La figure 3 représente la distribution de l’indice de Huglin végétation sur la zone d’étude. On peut voir que les secteurs du sud-ouest sont des secteurs chauds à l’inverse du nord-est de la zone d’étude. Les pentes exposées au sud sont aussi chaudes. La modélisation spatiale ayant tendance à réduire les écarts on ne retrouve pas la même amplitude que celle mesurée au niveau des capteurs, mais la carte permet de bien visualiser les secteurs les plus précoces (car chauds) et les plus tardifs (car frais). Cette carte peut aider les viticulteurs dans le raisonnement de leur choix de matériel végétal (cépages et porte-greffes).
Figure 3 – Distribution spatiale de l’indice de Huglin végétation (moyenne 2012-2018)
EFFETS OBSERVÉS SUR LE DÉVELOPPEMENT DE LA VIGNE
Des observations sur le terrain ont été réalisées sur dix-huit placettes de Merlot localisées autour des capteurs de température contrastés en terme de température. Les résultats révèlent qu’une différence de 295 °C.jour sur l’indice de Huglin végétation correspond bien à 25 jours d’écart en termes de maturité technologique (fig. 4). Les écarts sur la floraison et la véraison sont plus faibles avec respectivement 9 et 13 jours de durée moyenne (2012-2016).
Figure 4 – Observations de la phénologie (débourrement, floraison, véraison, maturité théorique) de 2012 à 2016. La maturité théorique correspond au jour où le raisin contient 200 g/L de sucre. Il faut noter que les vendanges ont généralement lieu environ deux à trois semaines plus tard, avec des teneurs en sucre plus élevées. Néanmoins, la date « 200 g/L de sucre » permet de comparer les parcelles et les millésimes entre eux pour la précocité de leur maturité technologique.
L’ÉVOLUTION RÉCENTE DU CLIMAT À BORDEAUX
Il est intéressant de regarder l’évolution récente du climat à Bordeaux pour mieux interpréter ces résultats. Entre la période 1956-1986 et 1987-2017, la température moyenne a augmenté de 1,5 °C et l’indice de Huglin est passé de la classe tempérée à la classe tempérée chaude avec une augmentation de 311 °C.jour (fig. 5). La variabilité climatique mesurée sur le secteur est donc aussi importante que l’évolution récente du climat à Bordeaux. Cela signifie qu’aujourd’hui sur la zone d’étude, les secteurs les plus frais ont des indices de Huglin qui correspondent à ceux des secteurs les plus chauds il y a trente ans.
Figure 5 – Évolution récente de la température moyenne et de l’indice de Huglin
calculé à partir de la station de Mérignac (Météo-France).
LES SCÉNARIOS DU CHANGEMENT CLIMATIQUE ÉTUDIÉS
Afin de se projeter dans le futur, les modélisations de la température sont réalisées suivant différents scénarios plus ou moins optimistes (IPCC, 2013). Dans le projet ADVICLIM, les scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5 ont été utilisés. Le premier, qui prévoit une augmentation de la température de 1,1 °C à 2,6 °C à la fin du XXIe siècle, est un scénario dans lequel il y a une stabilisation des gaz à effet de serre (GES) d’ici 2040, suivie d’une diminution. Le deuxième est un scénario moins vertueux dans lequel les émissions de GES continuent d’augmenter jusqu’à la fin du siècle, ce qui entraînera une augmentation de 2,6 °C à 4,8 °C d’ici 2100. Étant donné la difficulté des différents États à tenir leurs engagements pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre, nous nous situons aujourd’hui plutôt sur la trajectoire du scénario RCP 8.5.
PROJECTIONS FUTURES À ÉCHELLE LOCALE
Les projections du changement climatique avec la résolution spatiale la plus précise (10 km) actuellement disponibles sont celles issues d’Euro-Cordex. À cette échelle et sur ce site d’étude, il n’est pas possible de visualiser la variabilité locale des températures puisque cette zone n’est représentée que par 4 pixels. Dans le cadre du projet ADVICLIM, les modèles développés pour spatialiser les températures ont été utilisés pour affiner l’échelle des projections du changement climatique suivant les deux scénarios retenus (RCP 4.5 et RCP 8.5) pour trois périodes : une historique (1986-2005) et deux futures (2031-2050 et 2081-2100). Ces cartes permettent de se projeter dans le futur à l’échelle de ce territoire (fig. 6). À moyen terme (2031-2050), et ce quel que soit le scénario, l’indice de Huglin devrait augmenter de 180 °C.jour ce qui correspond à l’IH du millésime 2011 sur ce secteur. Il y a en revanche une forte différence entre les deux scénarios pour les projections à la fin du siècle (2081-2100). Les modélisations prévoient une augmentation de l’IH de 280 °C.jour pour le scénario 4.5 (équivalent IH du millésime de 2003) et de 680 °C.jour pour le scénario 8.5. L’IH projeté par ce scénario n’a jamais été enregistré dans la région de Bordeaux. Un autre point important est que les secteurs les plus chauds et les plus frais restent identiques à la période historique, et ce quels que soient le scénario et la période de projection. Ces cartes sont de vrais outils pour se projeter dans le futur et anticiper les adaptations notamment en termes de matériel végétal (cépages et porte-greffes) ou de système de conduite.
Figure 6 – Descente d’échelle des modélisations de l’indice de Huglin à partir des données d’Euro-Cordex
(LE ROUX, R., données non publiées).
AVANCÉE DE LA PHÉNOLOGIE
Le développement de la vigne étant fortement lié à la température, des modèles ont été développés pour prédire, à partir de sommes de températures, les dates de floraison, de véraison et le jour où est atteint une certaine concentration en sucre pour un grand nombre de cépages (modèles Grapevine Flowering Veraison -GFV- et Grapevine Sugar Ripeness -GSR-, PARKER et al., 2011; 2013 ; 2020). Dans cette étude, le modèle GFV a été utilisé pour prédire l’avancée de la floraison et de la véraison en fonction des différentes périodes et des différents scénarios étudiés. Les résultats révèlent peu de différences entre les deux scénarios (RCP 4.5 et 8.5) dans un avenir proche (2031-2050) (fig. 7). En revanche, à long terme (2081-2100), il existe une forte différence, avec des conséquences importantes sur le développement de la vigne. Si on suit le scénario 8.5, la floraison pourrait être avancée de 13 jours et la véraison de 20 jours sur la période 2081-2100.
Figure 7 – Évolution de la floraison et de la véraison modélisée à partir des données d’Euro-Cordex en utilisation le modèle GFV (PARKER et al., 2011, 2013)
Le modèle GSR (PARKER et al., 2020) a été utilisé pour prédire le jour où le Merlot, le Cabernet franc et le Cabernet-Sauvignon atteindront 220 g/L de sucre. Les vendanges ont généralement lieu une semaine après que cette teneur en sucre est atteinte. Les dates de maturité technologique sont très similaires pour les trois cépages quelle que soit la période pour le scénario 4.5, et pour la période 2031-2050 du scénario 8.5 (fig. 8). Suivant ce dernier sur la période 2081-2100, les dates de maturité technologique seront en revanche nettement plus avancées, avec une maturité technologique du Merlot pouvant être atteinte dès le 12 août.
Figure 8 – Projection de l’évolution de la maturité technologique (220 g/L) des cépages majoritaires des appellations étudiées suivant les différents scénarios.
Un levier important d’adaptation aux conséquences du changement climatique est le choix du cépage. Parmi les cépages autorisés dans les appellations du secteur d’étude, les cépages plus tardifs (Cabernet franc et Cabernet-Sauvignon) sont plus adaptés à des températures élevées qu’un cépage précoce comme le Merlot. Ce dernier risque de produire de plus en plus fréquemment des vins avec des degrés alcooliques très élevés et des arômes de fruits cuits (VAN LEEUWEN et al., 2022). L’intégration d’une proportion plus forte de Cabernet franc et de Cabernet-Sauvignon dans l’encépagement est plus urgent dans les secteurs les plus chauds du site d’étude, tandis que le Merlot pourra résister plus longtemps dans les secteurs les plus frais. Le scénario RCP 8.5 prévoit des températures trop élevées à la fin du siècle même pour le Cabernet franc et le Cabernet-Sauvignon. Afin de produire des vins de qualité, il pourrait alors être nécessaire d’introduire de nouveaux cépages, encore plus tardifs que le Cabernet-Sauvignon. D’autres adaptations à des températures plus chaudes sont envisageables, comme une conduite avec des troncs plus hauts ou le recours à des porte-greffes plus tardifs. Il serait également intéressant de sélectionner des clones plus tardifs et produisant moins de sucres (VAN LEEUWEN et al., 2019).
