Préparé par Karin Viergever et Richard Tipper

Rédigé par Veronique Morel

Résumé

Diageo a beaucoup investi dans le développement de la chaîne d'approvisionnement locale en orge, sorgho et manioc en Afrique. Ce programme est particulièrement bien développé au Kenya où Diageo, par l'intermédiaire de sa filiale East African Brewing Ltd (EABL), a fait des efforts particuliers pour s'engager auprès des petits exploitants agricoles afin de promouvoir des méthodes de production améliorées. Toutefois, Diageo craint que le changement climatique et les facteurs connexes tels que la pénurie d'eau n'affectent la viabilité des cultures au Kenya, aujourd'hui et à l'avenir. L'objectif de cette étude est de fournir à Diageo des projections spécifiques sur la disponibilité de l'orge au Kenya au cours des 20 prochaines années, en tenant compte des impacts du changement climatique.

Étant donné que les niveaux de précipitations au Kenya devraient augmenter ou rester les mêmes dans la plupart des scénarios de changement climatique, bien qu'avec davantage d'extrêmes, la principale contrainte attendue en termes de conditions de croissance pour l'orge sera la température. Depuis 1980, la température moyenne au Kenya a augmenté de 0,5°C, ce qui a entraîné une augmentation des limites altitudinales des cultures d'orge d'environ 90 m. En d'autres termes, la zone propice à la culture de l'orge s'est déplacée de 90 mètres d'altitude. Cette étude estime comment la hausse continue des températures affectera les zones propices à la culture de l'orge au Kenya en fonction des trois scénarios de changement climatique suivants :

  • Scénario 1 : un scénario de changement lent représentant la moitié du taux historique de changement altitudinal (2,25 m par an)
  • Scénario 2 : un scénario de changement constant avec la poursuite du taux historique de déplacement altitudinal (4,5 m par an).
  • Scénario 3 : un scénario de changement rapide avec un taux de changement altitudinal deux fois plus élevé que le taux historique (9 m par an)

Figure A : Réduction de la superficie des terres propices à la culture de l'orge résultant de trois scénarios de changement climatique

L'analyse de l'impact projeté de la hausse des températures sur les zones propices à la culture de l'orge au Kenya a montré un déclin général au fil du temps. À court terme (d'ici 2018), on estime que les zones propices à la culture de l'orge diminueront de 4% selon le scénario de changement lent et de 16% selon le scénario de changement rapide. Au cours des dix prochaines années (d'ici à 2023), le déclin devrait se situer entre 81 et 301 TDP et entre 161 et 531 TDP d'ici à 2033.

Il convient de noter que la quantité de terres jugées propices à la culture de l'orge à l'issue de cette analyse est bien supérieure à la production actuelle au Kenya (plus de 900 000 hectares de terres propices contre 17 500 hectares plantés par les fournisseurs de l'EABL en 2013-2014). Ainsi, les impacts d'une diminution des terres actuellement utilisées pour la production d'orge peuvent être compensés par le déplacement de la production vers des zones non affectées à l'avenir.

Figure B : Le graphique présente l'évolution estimée de la production d'orge pour chacun des trois scénarios de changement climatique. Les colonnes beiges représentent la production d'orge pour chaque scénario sur la base d'un rendement annuel moyen de 2 t/ha. Les colonnes bleues représentent la production à 3,5 t/ha.

Une autre mesure d'atténuation potentielle consiste à augmenter le rendement des cultures. La figure B présente une estimation de l'impact de l'augmentation du rendement sur la production globale d'orge, de la moyenne actuelle de 2 t/ha à 3,5 t/ha (objectif de l'EABL), si 100% de terres appropriées sont utilisées. Dans la figure B, les colonnes beiges représentent la perte de production au fil du temps dans chaque scénario de changement climatique si les rendements restent à 2 t/ha. Les colonnes bleues représentent la production résultant d'une augmentation des rendements à 3,5 t/ha. Il est toutefois important de noter que les données relatives à la production d'orge pour la période 2010-2014 montrent que le rendement de l'orge au Kenya est très variable d'une année à l'autre et d'une zone d'approvisionnement à l'autre. Actuellement, les rendements annuels moyens dans le pays varient entre 0,6 t/ha et 4,6 t/ha, avec un rendement moyen de 2 t/ha à l'échelle du pays.

Les zones les plus vulnérables à la hausse des températures sont Lower Narok, la zone située entre Nakuru et Molo, et l'ouest de Moiben. Les zones les moins vulnérables sont probablement Olokurto, Oloropil, Sakutiek, l'est de Timau et la grande étendue de terres appropriées à l'est de Nakuru et Ndabibi. Les figures 10 à 12 du rapport sont plus détaillées.

Le rythme de la perte d'aptitude ne sera pas constant et on peut s'attendre à ce qu'il soit plus rapide ou plus lent pendant certaines périodes, en fonction de l'interaction entre l'oscillation australe El Niño (ENSO), l'oscillation décennale du Pacifique (PDO) et le dipôle de l'océan Indien (IOD). Si ces phénomènes sont difficilement prévisibles à long terme, ils peuvent être surveillés et prévus avec une certaine précision quelques mois à l'avance. Il convient de noter que nous avons récemment connu une phase négative de l'ODP, de sorte que le taux de perte se situe actuellement dans la partie inférieure de la fourchette.

Sur la base des résultats de cette étude, les principales recommandations sont les suivantes :

  • Intégrer une capacité de tolérance à la chaleur dans les efforts actuels de sélection de variétés d'orge à haut rendement. Les travaux d'Al-Karaki et al (2007) ont mis en évidence un lien étroit entre les températures des semaines suivant immédiatement la germination et le rendement final de l'orge. Cette phase critique de la croissance détermine l'efficacité de l'établissement des racines, qui a une grande influence sur la capacité des plantes à résister au manque d'eau ou à d'autres stress dans la dernière partie de la saison de croissance. Bien qu'il y ait eu une température optimale d'environ 15°C, il y a eu des différences considérables entre les variétés, ce qui indique qu'il y a un potentiel de sélection pour la tolérance à différentes gammes de températures ; et
  • Outre les efforts visant à accroître les rendements grâce à de meilleures méthodes agricoles et/ou à des variétés de semences améliorées, l'EABL pourrait également bénéficier d'un ciblage actif de zones spécifiques pour le transfert vers la production d'orge. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés pour identifier les zones spécifiques qui sont les moins vulnérables au déclin de l'aptitude. Ce niveau d'analyse peut être réalisé grâce au logiciel en ligne d'Ecometrica, qui sera mis gratuitement à la disposition de Diageo pendant une période limitée après la publication de ce rapport. Dans le cadre d'une telle analyse, les emplacements d'exploitations spécifiques peuvent être analysés directement par rapport aux résultats de la recherche, ce qui permet à l'utilisateur de déterminer si l'exploitation est située à la marge et donc exposée à un risque de déclin ou si elle est située dans une zone dont on s'attend à ce qu'elle reste adaptée au fil du temps.

1. Introduction

L'Afrique représente l'un des plus grands marchés émergents de Diageo en termes de ventes nettes, la société produisant et vendant une série de marques de bière locales, notamment Guinness, Tusker, Senator, Serengeti Premium Lager et Bell.

Cela a conduit Diageo à investir dans la promotion de l'approvisionnement en orge, sorgho et manioc de qualité appropriée dans plusieurs pays africains et dans la mise en œuvre d'une politique visant à favoriser les ingrédients cultivés localement. L'entreprise a fait des efforts particuliers pour s'engager auprès des petits exploitants agricoles afin de promouvoir des méthodes de production améliorées. Toutefois, Diageo craint que le changement climatique et les facteurs connexes tels que la pénurie d'eau n'affectent la viabilité des cultures dans ces zones géographiques, aujourd'hui et à l'avenir. En particulier, l'orge semble être devenue moins fiable dans certaines parties de l'Afrique de l'Est au cours des dernières années. Avant cette étude, aucune analyse quantitative des impacts du changement climatique sur les matières agricoles présentant un intérêt pour Diageo n'a été réalisée.

Les informations relatives à la viabilité probable de cultures telles que l'orge au cours des 20 prochaines années dans des zones spécifiques sont commercialement pertinentes car elles permettent de répondre aux questions suivantes :

  1. Politique : le changement climatique représente-t-il un obstacle technique à la politique de Diageo visant à soutenir l'approvisionnement local en ingrédients pour les bières africaines ? Quelle est l'ampleur et l'urgence de cet obstacle ? Quelles sont les régions les plus touchées ?
  2. Implications en matière d'approvisionnement : Diageo doit-elle investir dans des accords d'approvisionnement alternatifs pour certaines cultures ? Quelles sont les implications en termes de coûts ? L'entreprise doit-elle s'engager dans des négociations sur les droits d'importation ?
  3. Planification des produits : Diageo devrait-il envisager de modifier la composition des ingrédients de certains de ses produits ? Quels sont les ingrédients qui peuvent être obtenus de manière durable dans la région à long terme ?
  4. Partenariats avec les agriculteurs : Diageo doit-elle modifier ses recommandations et/ou ses relations avec les agriculteurs ? Dans quel délai ? Dans quelles régions ? Prendre des décisions dans ces domaines sans disposer d'informations sur l'impact probable du changement climatique sur l'adéquation des terres cultivées pourrait exposer Diageo à des coûts systémiques plus élevés, à des accords de chaîne d'approvisionnement moins efficaces et à de mauvaises relations avec les producteurs.

Ce projet se concentre sur l'orge au Kenya pour les raisons suivantes :

  • Sous les tropiques, l'orge est plus vulnérable au changement climatique que d'autres cultures brassicoles et dispose d'un éventail plus limité de zones de culture appropriées.
  • La production d'orge au Kenya dépend fortement de la demande de bière.
  • L'orge est un ingrédient important pour les bières de qualité supérieure.
  • Le Kenya dispose de données agricoles relativement bonnes

L'objectif de cette étude est de fournir à Diageo des projections sur la disponibilité de l'orge au Kenya, en termes de surface cultivable et de potentiel de production, au cours des 20 prochaines années. L'analyse sera basée sur les changements attendus dans l'aptitude des terres agricoles à la culture de l'orge au Kenya par intervalles de 5 ans, entre 2013 et 2033.

2. Historique de l'orge

D'après les statistiques mondiales de la FAO pour la période 2000-2012, l'orge (Hordeum vulgare L.) est, après le maïs, le riz et le blé, la quatrième céréale la plus produite sur une base approximative de poids sec (FAOSTAT, 2014, voir Fig. 1). Le volume mondial d'orge est resté largement stable à environ 150 millions de tonnes par an entre 2000 et 2012 (par rapport au maïs qui est passé de 600 millions de tonnes à un peu moins de 900 millions de tonnes). Bien qu'elle ne tolère pas les climats chauds très humides, l'orge est une céréale adaptable dont l'aire de culture s'étend des régions subarctiques aux hautes terres des régions subtropicales. Il existe donc un patrimoine génétique de différentes variétés permettant une large adaptabilité environnementale et une bonne résistance au stress (Cattivelli et al., 2011).

Figure 1 : Production mondiale de céréales 2000-2012, montrant que l'orge est la quatrième céréale la plus produite sur une base approximative de poids sec (données de FAOSTAT, 2014).

L'orge présente une bonne tolérance à la sécheresse, au froid et au sel et est généralement produite sous des climats subtropicaux tempérés et semi-arides. L'orge est produite à des latitudes et des altitudes plus élevées et plus près des limites des déserts que toute autre culture céréalière, c'est-à-dire que l'orge est généralement produite dans des conditions de stress hydrique modéré. Les conditions de croissance idéales sont des sols limoneux bien drainés, avec des précipitations modérées (400 à 800 mm) ou sous irrigation, et des températures modérées (15 à 30 °C) (Jaetzold, 2006a, Ullrich, 2011). Les facteurs de stress abiotiques environnementaux qui peuvent entraîner de graves pertes de grains sont souvent dus à des températures élevées ou basses, à la sécheresse, à l'anaérobiose (c'est-à-dire à l'absence d'oxygène dans le sol) et à des anomalies du sol telles que l'excès de sel. Ces stress abiotiques se produisent souvent simultanément. Par exemple, la sécheresse (c'est-à-dire une disponibilité en eau inférieure à celle requise pour un rendement maximal des cultures) est souvent associée à l'apparition de températures élevées. La salinité et la sodicité du sol sont des problèmes courants dans les zones arides et semi-arides, c'est pourquoi les variétés d'orge cultivées dans ces zones marginales doivent être tolérantes à la salinité du sol (Cattivelli et al., 2011).

La réussite des cultures et de leur rendement dépend en outre d'un certain nombre de facteurs contraignants tels que le niveau d'intrants agricoles (cultivars, engrais, pesticides et irrigation). Les moyennes de rendement varient globalement d'environ 2 t/ha (par exemple en Australie) à plus de 7 t/ha (par exemple au Royaume-Uni) (Ullrich, 2011). FAOSTAT indique un rendement moyen de l'orge de 3 t/ha pour la période 2000-2012 au Kenya (voir Fig. 5 (FAOSTAT, 2014)), mais les relevés de l'EABL entre 2010 et 2014 font état d'une moyenne de 2 t/ha. En règle générale, les moyennes de rendement, la superficie et la production totale des pays reflètent les conditions de croissance relatives (principalement liées aux précipitations) et les techniques de gestion (principalement la fertilité des sols et la lutte contre les ravageurs) (Ullrich, 2011).

Il existe plusieurs formes morphologiques et commerciales d'orge, notamment l'orge d'hiver, l'orge de printemps, l'orge à deux rangs, l'orge à six rangs, l'orge à aube, l'orge sans aube, l'orge à capuchon, l'orge couverte, l'orge nue, l'orge à grains nus, l'orge de malterie, l'orge fourragère (grain et fourrage) et l'orge alimentaire (Ullrich, 2011). Au niveau mondial, l'orge est principalement utilisée pour l'alimentation animale, le malt et l'alimentation humaine. Trente pour cent de la production mondiale d'orge est utilisée pour le maltage, dont 90% pour la fabrication de la bière et le reste pour la distillation et les applications alimentaires (Ullrich, 2011).

Le brassage de l'orge s'est développé au cours de milliers d'années et a donc donné lieu à une sélection de l'orge en vue d'améliorer les qualités de maltage et de brassage. L'orge tendre et mondée est généralement préférée pour le maltage et le brassage. Les orges à six et à deux rangs sont principalement utilisées en brasserie, différents paramètres (fraction granulométrique, poids des grains, teneur en azote), spécifiques au brassage final, déterminant la souche utilisée (Gupta et al., 2010). Outre la souche, un malt de bonne qualité nécessite une teneur en eau élevée au moment de la récolte. Dans certaines régions, le changement climatique affecte la capacité des producteurs à respecter ce taux d'humidité minimum. Pour la sélection de l'orge de brasserie, l'industrie prend en compte une série de caractéristiques liées au processus de germination et à la composition physique et chimique de l'orge et du malt. Toutefois, le maltage réel des grains et les analyses chimiques par voie humide restent les principales procédures d'analyse et de sélection (Ullrich, 2011).

La production mondiale moyenne annuelle estimée de bière à base d'orge a rapidement augmenté entre 2000 et 2012 :

  • Global : augmentation de 139% (136,7 contre 189,9 M t),
  • Afrique : augmentation de 202% (6,2 vs 12,5 M t).
  • Afrique de l'Est : augmentation de 286,4% (1,1 vs 3,2 M t) (FAOSTAT, 2014).

3. Culture de l'orge au Kenya

3.1 Zones propices à la culture de l'orge

Le Kenya compte environ 576 000 km2 dont seulement 16% (~92 160 km2 ) présente un potentiel agricole élevé et moyen, avec des précipitations adéquates et fiables. Ces terres potentiellement arables sont dominées par l'agriculture commerciale, les terres cultivées occupant 31%, les pâturages 30% et les forêts 22% (Gouvernement du Kenya, 2009).

Les principales conditions qui influent sur l'aptitude à la culture de l'orge sont liées à l'altitude et au sol. L'orge a besoin de sols bien drainés, modérément fertiles, de texture moyenne et d'un pH compris entre 6,5 et 8,0. L'orge est intolérante à l'engorgement, mais tolère la salinité (Jaetzold et al., 2005). L'altitude influe sur la température et la fiabilité des précipitations et constitue donc un facteur déterminant pour l'adaptation des cultures. Jaetzold et al. (2005) ont développé une sous-zonation agro-écologique pour le Kenya qui identifie des bandes d'aptitude pour des cultures spécifiques basées sur des zones agro-écologiques (voir Fig. 2), encore affinées par des modèles pour la probabilité de satisfaire les exigences en matière de température et d'eau1 de chaque culture dans différentes zones d'altitude. Les zones les plus propices à la culture de l'orge sont les zones semi-humides et de transition.

Figure 2 : Carte montrant les zones agro-écologiques du Kenya, telles que cartographiées par Sombroek et al. (1982), à l'échelle 1 : 1 000 000 (Données obtenues sur http://maps.virtualkenya.org/data). Jaetzold et al. (2005) ont basé leurs zones agro-écologiques sur ce travail, complété par des facteurs limitatifs pour diverses cultures. Voir 6.1.1 pour plus d'informations.

Les limites altitudinales peuvent varier légèrement en fonction de l'emplacement, par exemple les limites altitudinales dans l'ouest sont généralement plus élevées d'environ 200 m que dans le centre et l'est du Kenya en raison de sa situation sur le côté sous le vent des hautes terres centrales qui reçoivent les vents alizés de l'océan, et en raison du réchauffement de la grande masse terrestre élevée du bassin Victoria (Jaetzold et al., 2005).

La figure 3(a) montre les zones propices à la culture de l'orge en fonction de leur emplacement dans les zones agro-écologiques semi-humides et de transition (figure 2), combinées aux ceintures altitudinales propices à l'orge telles que définies par Jaetzold et al. (2005) et observées par Lawrence Maina (communication personnelle, 2014). Les deux sources s'accordent à dire que l'altitude la plus basse à laquelle l'orge est actuellement cultivée avec succès au Kenya est de 2 000 m. Toutefois, la limite altitudinale la plus basse observée à certains endroits est de 1 700 m (L. Maina, communication personnelle, 2014), mais les emplacements spécifiques n'ont pas été indiqués. Jaetzold (2006a, 2006b) mentionne des limites altitudinales aussi basses que 1 300 m pour certaines parties du centre et de l'est du Kenya. Comme ces limites n'ont pas été confirmées dans le pays, les analyses ont été effectuées en utilisant des limites inférieures de 2 000 m.

Figure 3(a) : Carte montrant les zones propices à la culture de l'orge en fonction de l'altitude supérieure à 2 000 m dans les zones agro-écologiques semi-humides et transitoires (indiquées par des lignes noires sur la carte). Les zones propices figurant sur cette carte couvrent 1 213 332 ha. Voir 6.1.2 pour des informations sur les données d'altitude. Il convient de noter que cette carte d'aptitude inclut toutes les pentes, voir la figure 4 pour l'aptitude tenant compte de la pente.

Les données sur la production d'orge fournies par l'EABL ont montré que, outre les zones indiquées dans la figure 3(a) comme étant propices à la production d'orge, de l'orge est également produite dans la région qui comprend Olokurto, Oloropil et Mau Narok. Étant donné qu'Olokurto et Oloropil, en particulier, représentent des zones de production d'orge plus importantes, la carte d'aptitude à la production d'orge a été modifiée pour inclure cette région, comme le montre la figure 3(b).

Bien que l'orge soit généralement mieux adaptée aux altitudes plus élevées, il existe un équilibre délicat entre l'adaptation et la productivité. Les pluies ont tendance à commencer plus tôt en altitude, mais les périodes de croissance s'allongent en altitude car la production de biomasse est plus lente dans les climats altitudinaux plus froids. Par conséquent, les chances qu'une culture mûrisse avant la fin de la saison des pluies sont moindres dans les zones les plus élevées (Jaetzold, 2005). Cet équilibre est affecté lorsque le changement climatique provoque des hausses de température le long des ceintures altitudinales.

Figure 3(b) : Carte montrant les zones propices à la culture de l'orge sur la base d'une altitude supérieure à 2 000 m dans les zones agro-écologiques semi-humides et transitoires, comme indiqué dans la figure 3(a), avec l'ajout des zones actuelles de production d'orge à Olokurto, Oloropil et Mau Narok. L'ajout de ces zones reflète les résultats d'un exercice de validation entrepris avec Lawrence Maina pour confirmer les lieux d'approvisionnement. Il convient de noter que cette carte d'aptitude inclut toutes les pentes, voir la figure 4 pour l'aptitude en tenant compte de la pente.

Cette étude estime les changements dans les zones propices à la croissance de l'orge au Kenya en raison du déplacement vers le haut des limites inférieures causé par le réchauffement. Les études montrent que les précipitations au Kenya devraient augmenter ou rester les mêmes (voir section 4.1) et sans études météorologiques plus approfondies, il est difficile de prédire comment les précipitations locales (quantités et fiabilité) seront affectées par le changement climatique. Pour les besoins de cette étude, nous supposons donc que les zones agro-écologiques restent inchangées et nous ne prenons en compte que l'effet de l'augmentation des températures. Étant donné qu'il est peu probable, en raison des limites du matériel de récolte tel que les moissonneuses-batteuses, que l'orge puisse être récoltée efficacement sur des pentes supérieures à 18% (environ 10 degrés), nous les avons retirées des estimations des zones propices à la culture de l'orge (voir la figure 4). Cela représente une superficie convenable totale de 936 068 hectares.

Figure 4 : Carte montrant les zones propices à la culture de l'orge en fonction de l'altitude supérieure à 2 000 m dans les zones agro-écologiques semi-humides et transitoires (indiquées par des lignes noires sur la carte), et avec des pentes inférieures à 10 degrés. Voir 6.1.3 pour plus d'informations sur les données relatives aux pentes.

3.2 Zones et pratiques actuelles de culture de l'orge

Au Kenya, l'orge est cultivée en régime pluvial. Toute l'orge plantée et achetée par EABL au Kenya est de l'orge de brasserie. Cependant, lors de la récolte, seules 601 tonnes environ sont d'une qualité suffisante pour être utilisées comme orge de brasserie. Environ 30% sont utilisées comme orge d'appoint (utilisée dans le processus de brassage avec l'ajout d'enzymes) tandis qu'environ 5-7% sont utilisées comme orge fourragère.

La figure 5 montre la production et le rendement annuels du Kenya tels qu'ils sont enregistrés par FAOSTAT et la production annuelle telle qu'elle est enregistrée par EABL. Bien que les tendances correspondent à peu près, il y a une différence dans la production d'orge rapportée par les deux sources, avec une différence notable dans les données pour 2001, les données de la FAO montrant une production d'environ 110 000 tonnes alors que les enregistrements de l'EABL indiquent un nombre plus proche de 50 000 tonnes. La raison de cette divergence entre les deux ensembles de données n'est pas connue, mais étant donné que l'EABL achète près de 100% de toute l'orge produite au Kenya, on suppose que les données de l'EABL sont les plus exactes. Le pic de production discutable de 2001 dans les données de la FAO explique aussi en partie le rendement moyen plus élevé rapporté par la FAO sur la période de 20 ans allant de 1992 à 2012. Là encore, les données de l'EABL sur les rendements sont supposées être les plus précises et ont été utilisées tout au long de cette recherche.

Figure 5 : Production d'orge (en t, axe vertical gauche, ligne continue verte) et rendement (en t/ha, axe vertical droit, ligne bleue) pour le Kenya, 1992-2012 (données de FAOSTAT, 2014). Les statistiques de production d'orge pour le Kenya 1997-2014 fournies par l'EABL (L. Maina, communication personnelle, 2014) sont indiquées dans la ligne verte en pointillés.

Les variétés d'orge brassicole les plus couramment utilisées au Kenya sont Fanaka, Cocktail, Quench, Sabini et Nguzo. Bien que ces deux dernières variétés soient actuellement en cours d'élimination car elles sont plus anciennes et ont un rendement plus faible, il est recommandé de conserver des échantillons de semences afin de préserver ces éléments de la biodiversité des espèces. Cocktail et Quench donnent de bons résultats dans les zones de haute altitude où la période de croissance est plus longue, tandis que les autres variétés peuvent être cultivées dans différentes régions si le moment de la plantation est bien choisi. Le rendement potentiel de bon nombre de ces variétés peut atteindre 6 t/ha, mais actuellement, au Kenya, le rendement moyen est d'environ 2 t/ha.2 . L'objectif de l'EABL est d'augmenter le rendement à 3,5 t/ha d'ici 2017 (L. Maina, communication personnelle, 2014).

La période de croissance de l'orge dépend de l'arrivée des précipitations, la principale saison des pluies s'étendant de février à octobre3 . Quatre-vingt-dix pour cent de l'orge est semé après les premières pluies de la saison, une petite partie de l'orge de Timau étant semée "à sec". La plupart des zones de production d'orge au Kenya ont une saison de semis moyenne et tardive, seules Timau et Kinangop ayant deux saisons de semis en raison de la disponibilité des pluies.4 . Le manque de fiabilité des précipitations reste le plus grand défi pour la production d'orge, en particulier la sécheresse après la germination et les précipitations excessives pendant la récolte (L. Maina, communication personnelle, 2014).

La plupart des producteurs n'utilisent pas de système de rotation et environ 80% des producteurs laissent la terre en jachère après une culture d'orge. La plupart des producteurs d'orge utilisent des niveaux moyens d'intrants agricoles, mais de nombreux agriculteurs ne sont pas propriétaires de leurs terres et ne font donc pas grand-chose pour enrichir le sol (L. Maina, communication personnelle, 2014). L'épuisement de la fertilité des sols a été décrit comme la principale cause biophysique de la baisse des disponibilités alimentaires par habitant dans les petites exploitations agricoles d'Afrique subsaharienne, avec une diminution de 150 à 130 kg par personne au cours des 35 dernières années pour l'ensemble de la production agricole. De nouvelles données attribuent ce phénomène à l'insuffisance des apports en éléments nutritifs par rapport aux exportations, principalement par le biais des produits récoltés, du lessivage, des pertes gazeuses et de l'érosion des sols. Il en résulte des rendements 2 à 5 fois inférieurs au potentiel (Jaetzold et al., 2005). Les agriculteurs ne sont susceptibles d'adopter une bonne gestion des sols que s'ils sont assurés d'un retour sur investissement. Un autre facteur qui affecte les rendements de l'orge est la mauvaise gestion des cultures (L. Maina, communication personnelle, 2014).

Lawrence Maina a fourni des informations sur les zones de culture actuelles au Kenya qui fournissent de l'orge à l'EABL. Les données ont été fournies sous forme de descriptions et de tableaux de données5 que nous avons compilé et présenté sous forme de carte. La figure 6 montre les régions de culture de l'orge en termes de superficie potentielle de terres propices à la culture de l'orge. Cela exclut les utilisations des terres telles que les forêts, les établissements humains et l'eau qui ne conviennent pas à une utilisation agricole. Les cartes indiquent également si l'EABL a classé la zone comme ayant un potentiel "élevé", "moyen" ou "faible" pour la culture de l'orge, le principal facteur déterminant étant la fiabilité des précipitations. Les deux seules zones classées comme peu propices à la culture de l'orge connaissent des précipitations peu fiables. Ces dernières zones reçoivent également de faibles quantités de précipitations, alors que toutes les autres zones à aptitude "élevée" et "moyenne" reçoivent des quantités de précipitations moyennes ou élevées.6 .

Figure 6 : Carte comparant les zones qui, selon la littérature, conviennent à la culture de l'orge (ombrées en vert) avec les zones potentielles (en ha) qui conviennent à la culture de l'orge selon la classification de l'EABL (représentées par des cercles proportionnels à l'étendue de la zone potentielle pour la culture de l'orge). La superficie potentielle comprend les terres qui conviennent à la culture de l'orge et exclut les utilisations des terres telles que les forêts, les établissements humains et l'eau. La couleur du symbole indique si l'EABL a classé la zone comme ayant un potentiel "élevé", "moyen" ou "faible" pour la culture de l'orge. Notez que les statistiques pour Olchoro, Melili et Sakutiek ont été combinées, indiquées sur cette carte à Sakutiek (voir les données sources dans l'annexe 2).

Les données annuelles pour la période 2010-2014 concernant les surfaces effectivement plantées, la production et les rendements moyens par région sont présentées dans la figure 7. Ces statistiques ont été moyennées sur la période de cinq ans et sont représentées sous forme de carte à la figure 8. Au Kenya, 60% d'orge de brasserie sont cultivées dans les régions d'Olokurto Oloropil, Melili, Sakutiek, Mau Narok et Olchoro. Les grands producteurs produisent environ 40% de l'orge fournie par l'EABL. Moiben et Timau ont tous deux peu de producteurs, mais des producteurs à grande échelle qui fournissent environ 20% de la production totale (L. Maina, communication personnelle, 2014). La comparaison des figures 6 et 8(a) montre que la moyenne des superficies d'orge effectivement plantées au cours des cinq dernières années ne représente qu'une fraction des superficies potentielles (moins de 2%). La différence tient compte des terres utilisées à diverses autres fins, y compris les cultures concurrentes et les terres laissées en jachère. Nakuru, Ndabibi et Moiben ont été les moins bien exploitées (en moyenne, 90%) et Timau7 (60%) étaient les régions les mieux utilisées avec de grandes (>=4000 ha) surfaces potentielles d'orge et Molo (74%) et Maralal (63%) étaient les régions les mieux utilisées avec de petites (<=1 500 ha) surfaces potentielles d'orge.

La figure 7 montre qu'Oloropil, Timau, Olokurto et Olchoro étaient les zones de production d'orge les plus importantes pour la période 2010-2014. Dans l'ensemble, la quantité d'orge produite était liée à la superficie plantée, à moins qu'un rendement exceptionnellement faible ou élevé n'entraîne une anomalie (par exemple, Olokurto, 2012 et Timau, 2010). Le rendement moyen a varié d'une année à l'autre pour chaque région, avec une fourchette de rendement de >1 t/ha au cours des cinq dernières années, ce qui n'est pas rare, même dans les régions à forte production classées par l'EABL comme étant à haut potentiel (par exemple, Olokurto et Timau). La variation la plus importante du rendement moyen a été observée dans le Naro Moro, qui est classé par l'EABL comme une zone à faible potentiel. Il convient également de noter que les rendements n'affichent aucune tendance claire au cours de cette période, quelle que soit la région. En conclusion, les grandes différences de rendement entre les régions d'origine (ainsi que d'une année à l'autre) indiquent qu'il est nécessaire de mieux comprendre les causes de ces différences. Les différences entre les conditions climatiques locales et les pratiques de gestion des sols et des cultures peuvent rendre particulièrement difficile une augmentation à grande échelle des rendements.

Figure 7 : Graphiques montrant (a) les superficies plantées en orge (en ha), (b) la production d'orge (en t) et (c) le rendement moyen de l'orge (en t/ha), par région, pour la période 2010-2014. Seules les régions dont la superficie plantée est supérieure à 500 ha sont représentées. Les données pour Timau 1ère et 2ème saison ont été combinées. Les données sources de ces graphiques sont présentées dans l'annexe ; ces données sont résumées dans l'annexe 7.

Figure 8 : Cartes montrant les moyennes, par région, (a) des superficies plantées en orge observées (en ha), (b) de la production d'orge (t) et (c) du rendement moyen (t/ha) pour la période 2010-2014. Seules les zones dont la superficie plantée est supérieure à 500 ha ont été cartographiées, les données pour Timau 1ère et 2ème saison ont été combinées. Les données pour "Upper Narok" ont été localisées à Narok et les données pour "Lower Narok" ont été localisées dans la zone sud du comté de Narok.

4. Les effets du changement climatique sur la production agricole

Le changement climatique représente un défi majeur pour l'agriculture mondiale (GIEC, 2014). Les recherches indiquent que l'impact le plus direct du changement climatique sur les rendements des cultures résultera des changements de température et de précipitations (Beddington et al, 2011). L'Afrique subsaharienne devrait être particulièrement vulnérable aux effets de températures plus élevées et de précipitations plus irrégulières, car les effets négatifs seront probablement plus marqués dans les régions plus chaudes où les hausses de température auront un impact plus important sur la croissance des cultures (Lobell et al., 2011), les agriculteurs plus pauvres ont moins de capital et de ressources sur lesquels s'appuyer, et les institutions nationales de soutien dans les pays en développement ont tendance à être plus faibles. L'Afrique continentale et l'Asie devraient se réchauffer plus rapidement que la moyenne mondiale.

Malgré des perspectives peu réjouissantes, les agriculteurs sont des adaptateurs consommés, qui font déjà face aux changements des prix du marché et à la variabilité du climat sur une base saisonnière. Les systèmes agricoles ont toujours évolué au fil du temps et il est prouvé que les agriculteurs s'adaptent déjà au changement climatique en modifiant leurs choix de cultures (Niggol et Mendelsohn, 2008).

4.1 Impacts du changement climatique sur l'aptitude des terres en Afrique de l'Est

La FAO définit des classes d'aptitude des terres pour une culture donnée en fonction de la probabilité d'atteindre le rendement maximal, les zones hautement adaptées (S1) atteignant en moyenne >80% du rendement maximal, les zones adaptées (S2) atteignant en moyenne 60% à 80% des rendements maximaux et les zones modérées (S3) atteignant 40% à 60%. En dessous, on trouve des catégories de terres marginales ou inadaptées qui fournissent des rendements progressivement plus faibles (FAO, 1996). L'aptitude à une culture spécifique est déterminée par une combinaison de conditions de sol, de pente et de climat.

Les fourchettes d'aptitude actuelles des zones de production existantes peuvent être approximées en examinant les variations de rendement de l'orge (figure 7c). Le rendement potentiel maximal de l'orge au Kenya semble se situer autour de 4,5 tonnes par hectare. Ce rendement n'a été atteint que dans une seule localité (Naro Moro) au cours d'une année pour laquelle des données étaient disponibles. La plupart des zones de production produisent en moyenne 40% à 60% du rendement maximal, tandis que plusieurs zones (Lower Narok, Maralal, Melili, Narok et Sakutiek) produisent constamment moins de 2 tonnes par hectare, ce qui les place à la limite de l'adéquation modérée à marginale. Le rendement moyen pour le Kenya entre 2010 et 2014 a été calculé à 2 t/ha (voir les données à l'annexe 7). Toutes les zones de production d'orge ont connu une variabilité considérable de la production, l'année 2010 ayant été particulièrement mauvaise pour de nombreuses régions. Étant donné que le sol et la pente sont constants, nous supposons que la majeure partie de cette variabilité est liée au climat et aux parasites. Certaines variations peuvent également être dues aux pratiques agricoles ; par exemple, les faibles rendements peuvent résulter de semences de mauvaise qualité ou d'apports réduits d'engrais certaines années.

Les modèles régionaux de changement climatique utilisés par l'Université d'État de Caroline du Nord (Anyah et al, 2006) pour l'Afrique de l'Est indiquent que :

  • La température annuelle moyenne augmentera de 1°C à 5°C, généralement de 1°C d'ici les années 2020 et de 4°C d'ici 2100.
  • Le climat devrait devenir plus humide pendant les deux saisons des pluies, mais surtout pendant la courte saison des pluies (d'octobre à décembre). Les modèles climatiques mondiaux prévoient des augmentations dans le nord du Kenya (les précipitations augmentent de 40% d'ici la fin du siècle), tandis qu'un modèle régional suggère que les précipitations pourraient être plus importantes dans l'ouest.
  • La saisonnalité des précipitations, c'est-à-dire les pluies courtes et les pluies longues, devrait rester inchangée.
  • Les précipitations pendant les saisons humides deviendront plus extrêmes d'ici 2100, et les inondations risquent donc d'être plus fréquentes et plus graves.
  • Les sécheresses devraient se produire avec la même fréquence qu'aujourd'hui, mais avec une gravité accrue.

Étant donné que les précipitations au Kenya devraient augmenter ou rester similaires, bien qu'avec davantage d'extrêmes, la plus grande contrainte attendue en termes de conditions de croissance pour l'orge sera la température. Des températures excessives pendant la saison de croissance réduisent le taux d'accumulation d'amidon dans les grains d'orge en croissance. Combinées à des précipitations inférieures à la moyenne, elles ont un impact fortement négatif sur le rendement et, combinées à des précipitations excessives, elles peuvent favoriser les maladies fongiques qui réduisent la qualité des grains (Savin et Nicholas, 1996).

4.2 Un rythme de changement inégal

Il est important de reconnaître que le changement climatique ne sera pas vécu comme un processus régulier, chaque année étant mesurablement plus chaude que la précédente. La variabilité sous-jacente, sous la forme de cycles océan-atmosphère de périodes différentes, quelque peu irrégulières, se combinera pour accélérer les changements certaines années et les atténuer, voire les inverser, d'autres années.

Trois cycles importants ont un impact sur le climat de l'Afrique de l'Est et influenceront la manière dont le changement est ressenti :

  1. L'oscillation décennale du Pacifique (ODP) fait varier la vitesse à laquelle la chaleur est transportée par les courants océaniques profonds de l'océan Pacifique vers les pôles à partir de l'équateur. L'ODP passe d'une phase positive à une phase négative sur des périodes allant de 20 à 40 ans. Lorsque l'ODP est dans une phase négative (comme c'est le cas depuis 2000), elle extrait la chaleur de l'atmosphère vers l'océan, réduisant ainsi le taux de réchauffement atmosphérique dans le monde. Lorsque l'ODP entre dans une phase positive, on peut s'attendre à ce que le taux de changement s'accélère à mesure que la chaleur est restituée à l'atmosphère (Met Office, 2013).
  2. L'oscillation australe El Niño (ENSO) est un changement dans la distribution des températures de surface dans l'océan Pacifique, les anomalies se répétant sur un cycle d'environ 5 à 7 ans. Les anomalies durent généralement de 9 mois à 2 ans. Les anomalies El Niño (réchauffement de la surface du Pacifique le long de l'équateur) peuvent entraîner une augmentation des précipitations et des températures plus fraîches que la moyenne en Afrique de l'Est, tandis que l'anomalie opposée La Niña (refroidissement de la surface de la mer du Pacifique) peut entraîner des conditions chaudes et sèches en Afrique de l'Est.
  3. Le dipôle de l'océan Indien (IOD) est un changement irrégulier des températures de surface de l'océan Indien qui se produit généralement une ou deux fois par décennie. Les DIO positifs entraînent un refroidissement anormal de la température de surface de la mer dans le sud-est de l'océan Indien équatorial et un réchauffement correspondant dans l'ouest de l'océan Indien, provoquant de fortes précipitations en Afrique de l'Est et de graves sécheresses/incendies de forêt dans la région indonésienne. Les IOD négatives peuvent avoir l'effet inverse.

L'effet combiné de ces cycles et d'autres variations aléatoires signifie que le taux de changement ne sera pas constant et qu'il sera plus rapide certaines années que d'autres.

Il convient de noter qu'à l'heure où nous écrivons ces lignes, les prévisions font état d'un fort épisode El Niño qui devrait se développer au cours de l'année 2014.

4.3 Empreinte hydrique de l'orge

La communauté de la responsabilité sociale des entreprises (RSE) s'intéresse de plus en plus à la compréhension de l'empreinte hydrique des produits et des services. L'utilisation de l'eau dans les brasseries a déjà fait l'objet d'une étude approfondie par Diageo, mais la question des besoins en eau pour la culture de l'orge a reçu moins d'attention.

Pour l'orge, les besoins en eau ou l'évapotranspiration (somme de l'évaporation et de la transpiration) sont supérieurs d'environ 10% à ceux d'une herbe de pâturage pendant la période de croissance (120 à 150 jours), et selon la température pendant la période de croissance, il y aura 450 mm à 650 mm de pluie par saison (FAO, 1986). Il est donc peu probable que la culture de l'orge affecte la disponibilité de l'eau pour d'autres usages. Ainsi, le passage de l'orge à d'autres grandes cultures n'aura qu'un impact minime sur la disponibilité de l'eau (à moins de recourir à l'irrigation). La consommation d'eau de l'orge pluviale étant similaire à celle de l'herbe, il est peu probable que la conversion de l'orge en graminées naturelles ou en terres boisées ait un effet bénéfique sur la disponibilité de l'eau en aval. De même, il est peu probable que la conversion de l'orge en maïs ait un impact significatif en aval, étant donné que les besoins en eau du maïs ne sont que légèrement supérieurs à ceux de l'orge.

5. Scénarios et hypothèses

Cette étude se concentre sur l'effet que l'augmentation de la température pourrait avoir sur l'étendue des zones de production d'orge au Kenya en raison d'un déplacement vers le haut de la limite inférieure de la bande altitudinale qui indique l'aptitude à la culture de l'orge.

Jaetzold et al. (2005) ont signalé une augmentation de la température moyenne annuelle au Kenya depuis 1980, avec une augmentation moyenne de la température de 0,5°C en 20 ans et une augmentation concomitante des limites altitudinales des cultures d'environ 90 mètres.

Cette étude comparera donc trois scénarios de changement climatique :

  • Scénario 1 : un scénario de changement lent représentant la moitié du taux historique de changement altitudinal (2,25 m par an).
  • Scénario 2 : un scénario de changement constant avec la poursuite du taux historique de déplacement altitudinal (4,5 m par an).
  • Scénario 3 : un scénario de changement rapide avec un taux de changement altitudinal deux fois plus élevé que par le passé (9 m par an).

Les analyses de cette étude sont basées sur les hypothèses suivantes :

  1. Nous supposons que les précipitations ne sont pas affectées. Cela peut être inclus dans une étude similaire ultérieure, mais nécessite une étude météorologique approfondie sur la manière dont la quantité et la fiabilité des précipitations seront affectées au niveau régional et/ou local.
  2. Nous supposons que le changement de température et le déplacement concomitant vers le haut des limites inférieures de l'aptitude de l'orge ont un taux d'augmentation linéaire. Trois scénarios sont inclus pour indiquer une gamme de résultats différents.
  3. En l'absence de données ou d'informations sur l'existence de limites supérieures dans la zone altitudinale propice à la culture de l'orge, nous supposons qu'il n'y aura pas de déplacement de la bande altitudinale supérieure et que seule la limite inférieure se déplacera vers le haut. Cela signifie que les résultats ne montreront qu'une diminution de la superficie. Toutefois, certaines zones situées en altitude peuvent devenir plus propices qu'elles ne le sont actuellement et donc avoir un rendement plus élevé, étant donné que l'augmentation des températures risque d'allonger la période de végétation.
  4. Dans le cadre de cette étude, on suppose que la productivité/le rendement de l'orge est uniforme dans toutes les régions, c'est-à-dire que les variations de rendement dues à l'amélioration ou à la dégradation des conditions de culture ne sont pas prises en compte. Comme le montre la figure 7, les rendements de l'orge varient d'une région à l'autre et au fil du temps.
  5. Cette étude ne tient pas compte des mécanismes de rétroaction déclenchés par l'augmentation de la température et des effets indirects du changement climatique tels que les ravageurs et les maladies.
  6. On part du principe que toutes les zones qui, d'après les recherches bibliographiques et les connaissances d'experts, se prêtent à la production d'orge (voir Fig. 4) sont effectivement adaptées. Si l'examen du rapport par des experts indique que des zones spécifiques devraient être exclues ou ajoutées en raison d'autres conditions locales spécifiques, les analyses peuvent être adaptées pour en tenir compte.

6. Données et méthodes

6.1 Données

Cette section décrit les données utilisées. Chaque ensemble de données est brièvement résumé et les sources de données sont indiquées, ainsi qu'une explication de la raison pour laquelle les données ont été utilisées. Le cas échéant, une référence est donnée à une figure du rapport qui montre l'ensemble de données.

6.1.1 Zones agro-écologiques du Kenya

La figure 2 montre les zones agro-écologiques du Kenya, telles qu'elles ont été cartographiées par Sombroek et al. (1982), à l'échelle 1 : 1 000 000. Jaetzold et al. (2005) ont basé leur carte d'aptitude des cultures sur cet ensemble de données, complété par des facteurs limitatifs pour diverses cultures, tels que les précipitations minimales, et basé sur les résultats de modèles. Comme le jeu de données Jaetzold n'était pas disponible en format numérique et qu'il ne couvrait que certaines parties du Kenya en version papier, nous avons utilisé le jeu de données original de Sombroek pour cette étude. La comparaison visuelle des zones de culture de l'orge sur les copies papier des cartes Jaetzold a montré une très bonne comparaison des zones de culture de l'orge au Kenya sur la base des zones agro-écologiques combinées à l'altitude (voir Fig. 3). Source : http://maps.virtualkenya.org/data/geonode:agro_ecological_zones (consulté le 27 février 2014)

6.1.2 Données d'altitude

Les données d'élévation sont essentielles à l'étude. Les données d'élévation utilisées dans ce projet proviennent de la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). La NASA et la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) ont acquis des données radar à partir de la navette Endeavour en février 2000. Ces données ont ensuite été utilisées pour créer le premier ensemble quasi-mondial d'élévations de terrain. La résolution est de 3 secondes d'arc (environ 90 m). Les données pour le Kenya ont été obtenues gratuitement auprès de l'USGS sous la forme de 90 tuiles distinctes de 1 degré qui ont ensuite été assemblées en mosaïque. Les données d'élévation sont présentées en arrière-plan afin d'inclure le contexte dans les figures 4, 6 et 8. Source : https://lta.cr.usgs.gov/get_data (consulté le 24 février 2014)

6.1.3 Données sur les pentes

Les données sur les pentes ont été utilisées pour exclure les zones ayant une pente supérieure à 10 degrés (18%) en raison des limites des moissonneuses-batteuses. Un logiciel SIG a été utilisé pour établir une carte des pentes à partir des données d'altitude décrites au point 6.1.2. La carte des pentes obtenue est présentée à l'annexe 4.

6.1.4 Colonies de peuplement au Kenya

Pour la visualisation et le contexte, les coordonnées des localités et des lieux remarquables utilisés pour l'analyse des données et indiqués sur les cartes du rapport ont été obtenues à partir de deux sources :

  • Center for International Earth Science Information Network - CIESIN - Columbia University, International Food Policy Research Institute - IFPRI, The World Bank, and Centro Internacional de Agricultura Tropical - CIAT. 2011. Projet mondial de cartographie rurale-urbaine, version 1 (GRUMPv1) : Settlement Points. Palisades, NY : NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Source : http://sedac.ciesin.columbia.edu/data/set/grump-v1-settlement-points (consulté le 27 février 2014).
  • Une source de données supplémentaire a été utilisée : Fuzzy Gazzetteer du Centre commun de recherche. (Source : http://dma.jrc.it/services/fuzzyg/ (consulté le 10 avril 2014).

6.1.5 Limites administratives du Kenya

Les limites des divisions et des comtés ont été obtenues à partir de Virtual Kenya. Source : http://maps.virtualkenya.org/search (consulté le 24 février 2014).

6.1.6 Couverture forestière du Kenya

Le couvert forestier du Kenya est diversifié et très fragmenté, et il n'existe pas de carte forestière évidente, de haute qualité et récente. Les données officielles sont quelque peu contradictoires. Le département des forêts de la FAO (2010) fait état d'estimations de la superficie forestière du Kenya provenant de diverses sources, qui varient entre 3 millions et 17 millions d'hectares. Selon Peltorinne (2004), les forêts naturelles et les plantations couvrent environ 3,4% (200 800 ha) de la superficie totale du pays et environ 15% de terres à fort potentiel.

Le jeu de données Africover de la FAO (2000) présente les types de forêts du Kenya cartographiés à l'échelle 1:200 000. Le jeu de données Africover pour le Kenya est basé sur des données satellitaires (Landsat) de 1995 et pourrait être considéré comme trop ancien pour être utilisé dans le but d'exclure les zones forestières dans cette étude. Cependant, des données plus récentes sous forme de cartes ne sont pas disponibles actuellement. Africover étant basé sur l'interprétation intensive d'images satellites à moyenne résolution, nous avons décidé d'utiliser cet ensemble de données pour représenter la couverture forestière. La section des résultats montrera où les zones estimées des futures terres à orge entrent en conflit avec l'existence d'une couverture forestière telle qu'identifiée par les données forestières d'Africover. Nous recommandons qu'une enquête détaillée soit menée sur le terrain pour vérifier ces résultats, au cas où Diageo envisagerait d'étendre la culture de l'orge à ces zones.

L'une des principales raisons des divergences dans les estimations de la superficie forestière est l'utilisation de différentes définitions de la "forêt", liées à une superficie contiguë minimale (taille de la parcelle), à la hauteur à maturité et au pourcentage de couverture du houppier. Étant donné qu'il est possible de faire pousser des cultures sur des terres boisées dont le houppier est peu dense, nous avons utilisé un sous-ensemble de données d'Africover pour identifier et isoler les types de forêts dont le houppier est supérieur à 40% aux fins de la présente étude : Les classes de forêts suivantes ont été incluses : "arbres fermés", "arbres fermés sur des terres temporairement inondées", "arbres ouverts (65-40% de couverture de la couronne)", "arbres multicouches (feuillus à feuilles persistantes)" et "arbres de mangrove". L'ensemble des données est présenté dans l'annexe 5. Source : www.wri.org/resources/data-sets/kenya-gis-data (consulté le 24 février 2014).

6.1.7 Zones protégées du Kenya

On estime que les zones protégées couvrent 7 194 ha, soit 12% de la superficie totale du Kenya (Gouvernement du Kenya, 2009). Un ensemble de données contenant les parcs et réserves nationaux ainsi que les réserves forestières et les sanctuaires de chasse a été téléchargé à partir de Virtual Kenya. Les parcs nationaux et les réserves nationales ont été extraits de ce jeu de données pour être utilisés dans ce projet. Un décalage dans la géolocalisation de l'ensemble de données a été corrigé dans un SIG en utilisant comme référence une carte de base de type National Geographic contenant les limites des réserves nationales. Au moment de la rédaction de ce rapport, le site Virtual Kenya était en construction et il n'a pas été possible d'accéder à des informations supplémentaires sur la source originale des données. L'ensemble des données est présenté dans l'annexe 5. Source : maps.virtualkenya.org/search (consulté le 24 février 2014)

6.1.8 Zones humides

Les zones humides du Kenya abritent une grande variété de biodiversité et sont diversifiées en termes de type et de distribution. Elles couvrent 2-3% de la surface du pays. Certaines zones humides du Kenya, telles que le lac Naivasha et le lac Nakuru, ont été inscrites sur la liste Ramsar des zones humides d'importance internationale (Gouvernement du Kenya, 2009). Les zones humides ont été dérivées du jeu de données Africover de la FAO, obtenu auprès de WRI. L'ensemble de données est présenté à l'annexe 5. Source : www.wri.org/resources/data-sets/kenya-gis-data (consulté le 24 février 2014).

6.2 Méthodes

Après la recherche de données spatiales pertinentes (voir section 6.1) et l'acquisition ultérieure des données, des contrôles ont été effectués et des corrections ont été apportées le cas échéant. Les zones propices à la culture de l'orge ont été dérivées en combinant les zones agro-écologiques semi-humides et de transition et les altitudes supérieures à 2000 m au-dessus du niveau de la mer (voir Fig. 3). Les zones propices à la culture de l'orge ont ensuite été affinées en excluant les pentes plus raides que 18% (environ 10 degrés), voir Fig. 4. Cette dernière a été utilisée comme base de référence pour les estimations de l'aptitude à la culture de l'orge en 2013. Les changements dans l'élévation de la limite altitudinale inférieure ont été calculés pour les intervalles de temps pertinents, sur la base des 3 scénarios de changement climatique décrits dans la section 5. Les altitudes calculées ont été arrondies (voir tableau 1). Le logiciel SIG a été utilisé pour dériver de nouvelles zones d'aptitude pour l'orge en ajustant la limite altitudinale inférieure comme indiqué dans le tableau 1. Enfin, les zones dérivées ont été ajustées pour exclure les forêts existantes, les zones humides et les terres protégées. Les superficies totales ont été extraites des données, tabulées et présentées sous forme de graphiques (voir section 7). Les cartes de sortie montrant l'aptitude de l'orge selon les différents scénarios pour les différentes années ont été téléchargées sur la plateforme de cartographie en ligne d'Ecometrica, Our Ecosystem8

Tableau 1 : Projection de la nouvelle limite altitudinale inférieure (en mètres) par intervalles de 5 ans, pour 3 scénarios de changement climatique.

7. Résultats

La figure 9(a) montre les changements estimés dans les zones propices à la culture de l'orge pour 2018, 2023, 2028 et 2033 selon les 3 différents scénarios d'augmentation de la température. Les données sont fournies dans le tableau 2. Les cartes des figures 10 à 12 montrent comment la distribution spatiale des zones propices devrait changer au fil du temps pour chaque scénario. Les cartes montrant les changements estimés pour chaque scénario, par année, sont incluses dans l'annexe 6.

Les analyses de l'impact prévu de l'augmentation des températures sur les zones propices à la culture de l'orge au Kenya ont montré un déclin général au fil du temps. Étant donné que l'augmentation des températures entraîne un déplacement vers le haut de la limite altitudinale inférieure des bandes d'aptitude, ce phénomène n'est pas inattendu.

Figure 9(a) : Estimation de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge pour chacun des trois scénarios, par intervalles de 5 ans, jusqu'en 2033.

Si les rendements de l'orge restent stables à 2 t/ha, la diminution de la production d'orge sera directement liée à la baisse des superficies cultivées en orge. La figure 9(b) montre la variation estimée en pourcentage de la production d'orge dans les trois scénarios pour un rendement moyen de 2 t/ha et de 3,5 t/ha. L'ampleur de la variation estimée de la superficie (et de la production à un rendement moyen de 2 t/ha) au cours des cinq premières années va d'une baisse de 4% à 16% pour les trois scénarios, qui s'accentue au cours des 15 années suivantes pour atteindre une baisse de 16% à 53%. Si l'EABL parvient à augmenter le rendement moyen de l'orge à 3,5 t/ha d'ici 2017, la production d'orge en 2033, en pourcentage de la production de 2013, ne devrait augmenter que de 22% dans le cadre du scénario 2, qui utilise les changements historiques de la limite altitudinale inférieure. Dans le cadre du scénario 3 (le plus défavorable), on estime que la production d'orge diminuera de 18% en 2033 si le rendement est porté à 3,5 t/ha. Voir le tableau 2 pour plus de détails.

Figure 9(b) : Graphique montrant le pourcentage de baisse de la production d'orge pour 3 scénarios à 2 rendements moyens d'orge différents.

Comme indiqué au point 4, une diminution, au fil du temps, de l'étendue des terres propices à la culture de l'orge n'entraînera pas une diminution proportionnelle des plantations d'orge ; on s'attend à un décalage dans le temps au cours duquel les agriculteurs planteront de l'orge avec plus ou moins de succès.

Tableau 2 : Estimation des changements dans l'étendue des zones de culture de l'orge par intervalles de 5 ans jusqu'en 2033, pour 3 scénarios de changement climatique.

9Reflète les zones propices à la culture de l'orge qui ne sont pas également des forêts, des zones humides et/ou des terres protégées et qui sont donc interdites à la culture de l'orge. Voir l'annexe 8 pour une ventilation de toutes les zones propices, y compris les zones interdites.

10Les zones indiquées dans cette ligne sont basées sur la diminution globale estimée de la zone appropriée, comme indiqué dans la deuxième ligne de ce tableau. Pour voir comment des lieux spécifiques seront affectés, nous recommandons l'utilisation de l'interface de cartographie web de l'OE de Diageo, qui peut être consultée à l'adresse http://diageo.ourecosystem.com.

11Il s'agit de la superficie plantée en orge au Kenya pour la période 2010-2014 (Maina, communication personnelle).

Figure 10 : Carte montrant le changement estimé de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge dans le cadre du scénario 1, c'est-à-dire un déplacement annuel vers le haut de la limite altitudinale de 2,25m. Étant donné que l'étendue de la zone propice diminue pour les années futures avec un déplacement vers le haut de la limite altitudinale inférieure et aucun changement dans la limite supérieure, la carte indique l'étendue pour toutes les années comme des zones qui se chevauchent, c'est-à-dire que les couches montrant l'étendue de l'orge sont "empilées" avec la plus grande étendue en bas (marron) et les étendues décroissantes superposées (orange, suivi par le vert et le rose). En d'autres termes, les zones indiquées en marron ne conviennent qu'en 2018 et ne conviendront plus en 2023 ; les zones indiquées en orange conviendront en 2018 et 2023 mais ne conviendront plus en 2028, et ainsi de suite jusqu'en 2033, où seule la zone colorée en rose conviendra. Les zones qui devraient subir des changements plus importants au cours des 20 prochaines années présentent des bandes plus larges de différentes couleurs (par exemple, à l'ouest de Moiben), tandis que les zones qui devraient subir peu ou pas de changements ont des bords uniquement roses (par exemple, la zone à l'est de Moiben).

Figure 11 : Carte montrant le changement estimé de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge dans le cadre du scénario 2, c'est-à-dire un déplacement annuel vers le haut de la limite altitudinale de 4,5 m.

Figure 12 : Carte montrant le changement estimé de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge dans le cadre du scénario 3, c'est-à-dire un déplacement annuel vers le haut de la limite altitudinale de 9m.

8. Conclusions

Les zones propices à la production d'orge au Kenya devraient diminuer de 8% à 30% au cours des 10 prochaines années en raison du changement de température si aucune mesure d'adaptation n'est prise. D'ici à 2033, les zones propices à la production d'orge devraient diminuer de 16% à 53%. La perte d'aptitude pourrait s'accélérer au-delà du milieu des années 2020 et, dans le cadre d'un scénario de changement climatique rapide, on s'attendrait à un déclin de plus de 50% d'ici le milieu des années 2030.

Les zones de production les plus vulnérables au déclin sont Lower Narok, la zone entre Nakuru et Molo, et l'ouest de Moiben (figures 10-12). Les zones de production les moins vulnérables sont Olokurto, Oloropil, Sakutiek, l'est de Timau et la grande étendue de terres appropriées à l'est de Nakuru et Ndabibi (voir figures 10-12).

Le rythme de la perte d'aptitude ne sera pas constant et on peut s'attendre à ce qu'il soit plus rapide ou plus lent pendant certaines périodes en fonction de l'interaction entre l'oscillation australe El Niño (ENSO), l'oscillation décennale du Pacifique (PDO) et le dipôle de l'océan Indien (IOD). Bien que ces phénomènes soient difficiles à prévoir à long terme, ils peuvent être surveillés et prévus avec une certaine précision quelques mois à l'avance. Nous avons récemment connu une phase négative de l'ODP, de sorte que le taux de perte se situe actuellement dans la partie inférieure de la fourchette.

Une estimation de la superficie totale des terres propices à la culture de l'orge au Kenya, tenant compte de l'altitude, de la pente, de l'absence de zones protégées et appliquant des scénarios de changement climatique, révèle qu'il y a beaucoup plus de terres propices que de terres actuellement en production pour l'orge (plus de 900 000 hectares propices contre 17 500 hectares en production au cours de la campagne 2013/2014). Il est donc possible, du moins en théorie, d'étendre la superficie plantée dans une région pour atténuer le déclin de la superficie dans une autre. Du point de vue de l'empreinte hydrique, il est peu probable qu'un tel changement d'utilisation des terres, de la prairie à l'orge ou d'une autre culture telle que le maïs à l'orge, ait un impact significatif sur la disponibilité de l'eau en aval, car les besoins en eau de l'orge sont similaires à ceux des graminées et légèrement inférieurs à ceux du maïs. Ainsi, le passage de l'orge à d'autres grandes cultures n'aura qu'un impact minime sur la disponibilité de l'eau (à moins de recourir à l'irrigation).

Il est également possible de compenser la perte d'aptitude des terres par une augmentation des rendements (sélection végétale et amélioration des méthodes de culture), au moins pendant deux à trois décennies, bien qu'historiquement, les rendements dans l'ensemble du Kenya n'aient pas augmenté au fil du temps.

Nous n'avons pas identifié de nouvelles zones qui pourraient devenir appropriées avec l'augmentation des températures. La migration de la production d'orge vers l'amont peut être limitée par de nombreux facteurs locaux tels que la qualité du sol, le type de propriété foncière, les écosystèmes naturels et les changements locaux dans la fiabilité des précipitations. Cela nécessiterait des enquêtes sur le terrain et la collecte de données au fil du temps.

9. Recommandations

Des mesures d'adaptation visant à atténuer l'impact des augmentations de température dues au changement climatique devraient être envisagées par l'EABL, notamment les suivantes :

  • Intégrer une capacité de tolérance à la chaleur dans les efforts actuels de sélection de variétés d'orge à haut rendement. Les travaux d'Al-Karaki et al (2007) ont mis en évidence un lien étroit entre les températures des semaines suivant immédiatement la germination et le rendement final de l'orge. Cette phase critique de la croissance détermine l'efficacité de l'établissement des racines, qui a une grande influence sur la capacité des plantes à résister au manque d'eau ou à d'autres stress dans la dernière partie de la saison de croissance. Bien qu'il y ait eu une température optimale d'environ 15°C, il y a eu des différences considérables entre les variétés, ce qui indique qu'il y a un potentiel de sélection pour la tolérance à différentes gammes de températures ; et
  • Outre les efforts visant à accroître les rendements grâce à de meilleures méthodes agricoles et/ou à des variétés de semences améliorées, l'EABL pourrait également bénéficier d'un ciblage actif de zones spécifiques pour le transfert vers la production d'orge. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés pour identifier les zones spécifiques qui sont les moins vulnérables aux baisses d'aptitude. Ce niveau d'analyse peut être réalisé grâce au logiciel en ligne d'Ecometrica, qui sera mis gratuitement à la disposition de Diageo pendant une période limitée après la publication de ce rapport. Dans ce type d'analyse, les emplacements d'exploitations spécifiques sont directement cartographiés par rapport aux résultats de la recherche, ce qui permet à l'utilisateur de déterminer si l'exploitation est située à la marge et donc exposée à un risque de déclin, ou si elle est située dans une zone qui devrait rester adaptée au fil du temps.

En plus des mesures d'adaptation, Diageo pourrait bénéficier du suivi des indicateurs du taux de changement de température pour comprendre et anticiper la façon dont les impacts peuvent se produire d'une année à l'autre. Les indicateurs clés qui pourraient alerter sur des changements rapides sont les suivants :

  • Au niveau mondial / régional : (a) changements dans l'ODP de négatif à positif (b) forts événements El Nino ou La Nina et changements dans le dipôle de l'océan Indien ;
  • Local : (a) Températures après la germination et au moment du remplissage des grains, (b) Anomalies des précipitations et degrés-jours cumulés pendant la saison de croissance, (c) Anomalies de la croissance de la végétation grâce à la surveillance par satellite des indices de croissance de la végétation.

Références

Al-Karaki, G.N., Al-Ajmi, A., and Othman, Y. (2007). Seed Germination and Early Root Growth of Three Barley Cultivars as Affected by Temperature and Water Stress. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 2(2): 112-117. http://www.idosi.org/aejaes/jaes2%282%29/2.pdf (Last accessed 23 April 2014).

Anyah et al. (2006). http://weadapt.org/knowledge-base/national-adaptation-planning/climatechanges-in-east-africa (Dernier accès le 23 avril 2014).

Beddington, J., Asaduzzaman, M., Fernandez, A., Clark, M., Guillou, M., Jahn, M., Erda, L., Mamo, T., Bo, N. Van, Nobre, C.A., Scholes, R., Sharma, R. et Wakhungu, J. (2011). Atteindre la sécurité alimentaire face au changement climatique : Résumé de la Commission sur l'agriculture durable et le changement climatique à l'intention des décideurs politiques. Copenhague, Danemark : CCAFS

Cattivelli, L., Ceccarelli, S., Romagosa, I. et Stanca, M. 2011. Stress abiotiques chez l'orge : Problèmes et solutions. (pp 282-306). In : Ullrich, S.E. (ed.) Barley : Production, improvement, and uses. WileyBlackwell, Ames, IA, USA. 637 p

Directives de la FAO sur le zonage agricole (1996). http://www.fao.org/docrep/W2962E/W2962E00.htm (Dernier accès le 23 avril 2014).

Département des forêts de la FAO. (2010). Évaluation des ressources forestières mondiales 2010 - Rapport national, Kenya. FRA 2010/107. Rome.

FAO (1986). Manuels de formation sur l'eau et l'irrigation. http://www.fao.org/docrep/S2022E/S2022E00.htm (Dernier accès le 23 avril 2014).

FAOSTAT. (2014). Données obtenues à partir de la base de données FAOSTAT, http://faostat3.fao.org/faostatgateway/go/to/download/Q/QC/E (Dernier accès le 12 février 2014).

Gouvernement du Kenya. (2009). Stratégie de développement du secteur agricole 2009-2020. Nairobi.

Gupta, M., Abu-Ghannam, N. et Gallaghar, E. (2010). Barley for Brewing : Characteristic Changes during Malting, Brewing and Applications of its By-Products. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 9, 318-328.

GIEC (2014) Sécurité alimentaire et systèmes de production alimentaire. WGII AR5 Chapitre 7. Jaetzold, R., Schmidt, H., Hornetz, B., et Shisanya, C. (2005). Farm Management Handbook of Kenya Vol. II Part A, West Kenya. Ministère de l'agriculture, Nairobi, Kenya, 2e édition.

Jaetzold, R., Schmidt, H., Hornetz, B., et Shisanya, C. (2006a). Farm Management Handbook of Kenya Vol. II Part B, Central Kenya. Ministère de l'agriculture, Nairobi, Kenya, 2e édition.

Jaetzold, R., Schmidt, H., Hornetz, B., et Shisanya, C. (2006b). Farm Management Handbook of Kenya Vol. II Part C, East Kenya. Ministère de l'agriculture, Nairobi, Kenya, 2e édition.

Lobell, D.B., Banziger, M., Magorokosho, C., Vivek, B. (2011). Nonlinear heat effects on African maize as evidenced by historical yield trials (effets non linéaires de la chaleur sur le maïs africain, mis en évidence par des essais de rendement historiques). Nat. Clim. Change, 1:42?45.

Met Office. (2013). La récente pause dans le réchauffement climatique (2) : What are the potential causes. www.metoffice.gov.uk/media/pdf/q/0/Paper2_recent_pause_in_global_warming.PDF (Dernier accès le 23 avril 2014).

Niggol, S.S et Mendelsohn, R. (2008) An analysis of crop choice : Adapting to climate change in South American farms. Ecological Economics, 67(1):109-116.

Peltorinne, P. (2004). Les types de forêts du Kenya. In : Pellikka, P., J. Ylhäisi & B. Clark (eds.) Taita Hills and Kenya, 2004 ? seminar, reports and journal of a field excursion to Kenya. Rapports d'expédition du Département de géographie, Université d'Helsinki, Helsink, ISBN 952-10-2077-6, 148 pp.

Savin R. et Nicolas, M.E. (1996) Effects of Short Periods of Drought and High Temperature on Grain Growth and Starch Accumulation of Two Malting Barley Cultivars. Australian Journal of Plant Physiology 23 , 201?210.

Sombroek, W.G., Braun, H.M.H., van der Pauw, B.J.A. (1982). Exploratory Soil Map and Agro-climatic Zone Map of Kenya (Scale 1:1,000,000) ; Exploratory Soil Survey Report No E1 ; Kenya Soil Survey ; Nairobi, Kenya, 1982.

Ullrich, S.E. (2011). Importance, adaptation, production et commerce de l'orge. (pp3-13) In : Ullrich, S.E. (ed.) Barley : Production, improvement, and uses. Wiley-Blackwell, Ames, IA, USA. 637 pages

Annexe 1 - Périodes de végétation de l'orge par région

Le tableau ci-dessous a été fourni par Lawrence Maina de l'EABL. Il contient des informations sur les périodes de végétation de l'orge pour chacune des régions. Il est à noter que seules les régions de Timau et de Kinangop ont deux périodes de végétation. Toutefois, comme le montrent les tableaux de l'annexe 3, Kinangop est une zone de faible production et n'a donc pas été incluse dans les discussions de la section 3.2.

Annexe 2 - Aptitude et zones de production potentielles des zones de culture de l'orge

Le tableau ci-dessous a été fourni par Lawrence Maina de l'EABL. Il indique les zones de production potentielles (il s'agit de toutes les terres agricoles qui conviennent à la culture de l'orge), ainsi qu'un résumé de la quantité et de la fiabilité des précipitations, une classification du potentiel de culture de l'orge et une description du type de sol.

Annexe 3 - Données sur les rendements, saisons 2010-2014

Les tableaux ci-dessous ont été fournis par Lawrence Maina de l'EABL et contiennent des données sur la production d'orge, par région, pour les saisons de croissance 2010-2014. Les moyennes de ces données pour la superficie plantée, la production (livraison) et le rendement moyen sont représentées sous forme de carte dans la Fig 8 du rapport. Un résumé des superficies plantées (ha), de la production (t) et du rendement (t/ha) figure à l'annexe 7.

Annexe 4 - Données sur les pentes

Figure A1 : Carte montrant les pentes dérivées des données numériques d'élévation SRTM

Annexe 5 - Données sur les forêts, les zones humides et les zones protégées

Figure A2 : Carte montrant la localisation et l'étendue des parcs nationaux et des réserves, des zones humides et des zones forestières utilisées lors des analyses. Ces zones ont été jugées inadaptées à la culture de l'orge. La couche de fond montre les données numériques d'élévation, les teintes plus claires indiquant les altitudes plus élevées.

Annexe 6 - Cartes montrant les changements estimés, par année, dans l'étendue de l'aptitude à la culture de l'orge pour chaque scénario

Figure A3 : Carte montrant le changement estimé de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge en 2018 pour chacun des scénarios. Il convient de noter que la carte indique l'étendue de tous les scénarios sous forme de zones qui se chevauchent, c'est-à-dire que les couches des scénarios sont "empilées", l'étendue la plus grande se trouvant en bas et les étendues décroissantes se trouvant en haut. Cela signifie que l'étendue de l'orge pour le scénario 1 est indiquée par la combinaison des couleurs indiquant l'étendue de l'orge pour tous les scénarios.

Figure A4 : Carte montrant le changement estimé de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge en 2023 pour chacun des scénarios.

Figure A5 : Carte montrant l'évolution estimée de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge en 2028 pour chacun des scénarios

Figure A6 : Carte montrant l'évolution estimée de l'étendue des zones propices à la culture de l'orge en 2033 pour chacun des scénarios.

Annexe 7 ? Tableau de données accompagnant la figure 7

Le tableau ci-dessous résume les superficies plantées (ha), la production (t) et le rendement (t/ha) pour les tableaux de données figurant à l'annexe 3. Il résume les données présentées dans la figure 7.

Annexe 8 - Zones propices à la culture de l'orge situées dans des forêts, des zones humides et des zones protégées

Ce tableau présente une ventilation des zones propices à la culture de l'orge, mais qui se trouvent dans des forêts, des zones humides et des terres protégées et qui sont donc considérées comme interdites à la culture de l'orge. Ce tableau accompagne le tableau 2 du rapport.

12L'annexe 8 présente une ventilation des zones propices à la culture de l'orge, mais qui font partie des forêts, des zones humides et des terres protégées et sont donc considérées comme impropres à la culture de l'orge.

Citations

1Rapport entre les précipitations annuelles moyennes et l'évapotranspiration annuelle moyenne.

2Les données de la FAO pour le Kenya suggèrent un rendement moyen de 3 t/ha (voir Fig. 5), mais les rendements moyens réels observés varient entre environ 0,6 t/ha et 4,6 t/ha (voir Fig. 7 et Annexe 7).

3Un tableau reprenant les dates de plantation et de récolte pour les différentes régions figure à l'annexe 1.

4Kinangop n'a pas été inclus dans les figures 6 et 7 car la superficie plantée y est inférieure à 500 ha.

5Voir les annexes 2-3 pour les tableaux de données fournis.

6Le tableau des données figure à l'annexe 2.

7Il convient de noter que ce chiffre est basé sur la production combinée de la première et de la deuxième saison de végétation pour Timau qui, lorsqu'elle est séparée, montre que Timau est moins bien utilisée.

8L'application OE de Diageo est accessible à l'adresse http://diageo.ourecosystem.com. Elle est sécurisée et n'est donc accessible qu'aux utilisateurs disposant d'un compte de connexion. Les administrateurs de l'application (Roberta Barbieri, Michael Wilson et Jos van Oostrum) peuvent inviter d'autres utilisateurs. Pour toute question, veuillez contacter info@ecometrica.com

Besoin d'une copie papier ?

Auteur : Karin Viergever, Richard Tipper

Date de publication originale : Avril 2014

Cet article constitue un segment de notre collection d'archives, ce qui signifie que certaines informations qu'il contient peuvent être devenues obsolètes ou dépassées.