Introduction

L’agriculture fait face à la double contrainte d’être particulièrement sensible au changement climatique et de devoir diminuer son empreinte environnementale. Pour la France, les projections climatiques régionalisées (Soubeyroux et al., 2020) montrent une hausse constante des températures d’ici la fin du XXI^e siècle, selon les scénarios et par rapport à 1976-2005, de +1,0 °C à +3,9 °C (valeurs médianes), et jusqu’à +4,9 °C (valeurs hautes). Ce réchauffement sera national, plus marqué en zones de montagne et avec un gradient de +1 °C entre le nord-ouest et le sud-est. Il sera accompagné d’une évolution de la répartition des précipitations au cours de l’année, et d’une hausse de la fréquence d’événements extrêmes (sécheresses, inondations, canicules, fortes fluctuations interjournalières), avec une disparité régionale de ces différents impacts : par exemple, les vagues de chaleur et canicules seront exacerbées sur le pourtour méditerranéen, le couloir rhodanien et la vallée de la Garonne (Soubeyroux et al., 2020).

Pour tous les ruminants, le changement climatique aura des conséquences directes mais aussi indirectes, via les répercussions sur leurs ressources alimentaires, la disponibilité en eau et sur le risque d’extension ou d’émergence de maladies, voire d’épizooties.

Pour les éleveurs, ces nombreux impacts nécessitent une organisation du travail différente et souvent des coûts supplémentaires. Dans une enquête menée auprès d’éleveurs du bassin charolais, Petit et al. (2023) soulignent le temps de travail supplémentaire requis lors d’étés secs pour l’affouragement et l’abreuvement, estimé à deux à quatre heures supplémentaires par jour. Ils rapportent en outre le stress causé par le risque de ne pas pouvoir alimenter ou abreuver ses animaux, et de façon plus générale les inquiétudes et la charge mentale que génère la multiplication des aléas climatiques.

1. Le changement climatique impacte les systèmes d’élevage dans leur ensemble

Les impacts du changement climatique sur les systèmes d’élevage sont nombreux et concernent toutes leurs composantes (figure 1). Bien les connaître et les évaluer est une étape préalable à l’élaboration de leviers et stratégies d’adaptation des élevages.

1.1. Impacts sur les animaux

L’étude de l’évolution des performances des animaux en fonction du THI (indice température-humidité), ou de la température ambiante, montre qu’il existe une variabilité de la réponse au stress de chaleur, tant sur le niveau du THI pour lequel le stress de chaleur apparaît, que sur l’intensité de la réponse à ce stress. Cette variabilité est due, entre autres facteurs, à la race, à l’acclimatation ou aux conditions de logement. Ainsi, Carabaño et al. (2020) ont montré, à partir des performances de production laitière, que les races ovines Lacaune (en France), Latxa et Assaf (Pays basque et Ouest de l’Espagne) semblent plus sensibles au stress de chaleur que les races Manchega (Centre de l’Espagne) et Chios (en Grèce). En Espagne, Menéndez-Buxadera et al. (2012) ont estimé, pour deux races caprines locales, que le stress de chaleur conduisait à une perte de 1,9 à 3,1 % de la production annuelle de matières grasses et protéiques. En France, le stress de chaleur a un effet équivalent sur les performances de production des races bovines laitières Holstein, Montbéliarde et Normande (effet à court terme sur la production journalière de –5 à –6 % entre le THI moyen et un THI de stress thermique pour la quantité de lait, et de –9 à –12 % pour les quantités de matières grasses et protéiques) (Vinet et al., 2023). Il n’en est pas de même pour les performances de reproduction pour lesquelles la race Holstein est plus pénalisée que les deux autres races par un stress de chaleur (–8 points de réussite à l’insémination en situation de stress de chaleur au moment de l’insémination vs –2 et –3 points pour les races Montbéliarde et Normande respectivement) (Vallée et al., 2024). De même, l’épisode de canicule survenu en France en août 2003 a permis de mesurer l’impact de fortes chaleurs sur la fertilité après insémination de l’espèce caprine avec une baisse significative estimée entre 9,2 et 13,1 % selon les races (Alpine vs Saanen) et majorée sur la période de canicule (de Crémoux et al., 2005). Le stress de chaleur perturbe de nombreuses étapes de la reproduction des ruminants, à la fois chez les femelles et chez les mâles, avec des effets qui peuvent être visibles plusieurs jours ou mois après son occurrence.

L’impact sur les performances des animaux peut être en lien avec le niveau des interactions entre génétique et environnement climatique. Chez les ovins, les variances génétiques estimées pour les caractères de production sont pratiquement les mêmes le long de l'échelle du THI en race Manchega, alors qu'elles diminuent avec l’augmentation du THI en race Latxa (Carabaño et al., 2021). Les corrélations génétiques estimées pour un même caractère entre valeurs de THI révèlent de substantielles interactions entre génotype et environnement en race Latxa, ce qui semblerait être aussi le cas en France pour la race ovine Lacaune (Astruc et al., 2022). Chez les vaches laitières françaises, les interactions entre génétique et environnement climatique sont faibles mais des effets d’échelle sont tout de même observés. Ainsi, la contrainte liée au stress de chaleur va réduire les différences entre animaux pour les caractères de production alors qu’elle va les accroître pour les caractères fonctionnels (Vinet et al., 2023, 2024a).

Le stress de chaleur augmente la prévalence de nombreuses pathologies qu’elles soient métaboliques (dont les stéatoses hépatiques et les acidoses ruminales), ou infectieuses, dont les métrites ou les mammites (Bernabucci et al., 2010 ; Becker et al., 2020). L’augmentation de l’incidence des mammites chez la vache laitière est cohérente avec celle des cellules somatiques du lait lors de stress thermiques (Hammami et al., 2013 ; Vinet et al., 2023). Différentes études suggèrent un impact des fortes températures, à la fois sur la détérioration de la réponse immunitaire face aux infections, marquée en particulier par une diminution de la vitesse de recrutement cellulaire (Salama et al., 2020), mais aussi sur l’exposition des animaux en raison de conditions environnementales favorables à la multiplication des agents pathogènes (Sevi & Caroprese, 2012). Ainsi, Dietrich et al. (2023) évoquent une augmentation des risques d'infection et d’intoxication d’origine alimentaire en relation notamment avec un accroissement des niveaux de contamination des denrées ou le recours croissant à des sources d’eau non potable en cas de raréfaction de l’eau. Selon Black et Nunn (2009), les changements climatiques et environnementaux contribuent à la propagation, l'émergence ou la réémergence de maladies animales infectieuses, parasitaires et vectorielles (Duvallet & Boireau, 2015), en raison notamment de l’évolution ou de l’extension des aires de distribution des vecteurs, des hôtes intermédiaires ou des parasites, consécutive à l’évolution des biotopes, la réduction de la durée des périodes d’inactivité vectorielle, ou la modification des zones et périodes à risque. Un rapport du Centre d’études et de prospective (2023) (CEP) souligne l’impact attendu des changements climatiques sur le mouvement des animaux sauvages qui : i) se rapprochent des élevages et des habitations lors de pénuries alimentaires ou en eau, augmentant ainsi le risque de transmission de maladies, et ii) modifient leurs migrations, amplifiant l’étendue de certaines épidémies. L'actualité sanitaire récente témoigne de la réalité de ces émergences : apparition et extension sur le territoire français de la maladie hémorragique épizootique ; atteintes des élevages par le virus de Schmallenberg et ceux de la fièvre catarrhale ovine ; cas sporadiques aux États-Unis d’infection humaine au contact de bovins atteints de grippe aviaire (H5N1) (Centers for Disease Control and Prevention, 2024). Certaines de ces maladies ont des impacts en termes de santé publique. Toutes ont des implications économiques majeures directes (impacts cliniques immédiats ou différés) ou indirectes (restriction de mouvements, lien avec les pays membres ou les pays tiers).

Enfin, le stress de chaleur peut avoir des effets à très long terme. Une expérimentation sur vaches laitières en Floride a ainsi montré que le stress de chaleur pendant la gestation de la mère avait des conséquences sur la survie à deux ans et sur la production laitière des filles à naître (Laporta et al., 2020). En France métropolitaine, l’étude de l’effet de THI élevés pendant la gestation de vaches laitières ne montre que peu de conséquences sur les performances des génisses et vaches nées de ces gestations (Vinet, et al., 2024b). Cependant, il est possible que des effets marqués apparaissent au-delà d’un seuil de THI encore peu ou pas rencontré en France.

1.2. Impacts sur les fourrages

a. Différents paramètres climatiques impactent le développement des végétaux

Parmi les paramètres modifiés par le changement climatique, les plantes sont sensibles aux variations de température, à la disponibilité de l’eau et à la concentration en CO₂, avec d’importantes interactions entre ces trois facteurs (Soussana, 2013). Chaque espèce présente une plage de température à l’intérieur de laquelle elle peut se développer, avec une température optimale. Ainsi, les conséquences d’une augmentation de température sont variables, selon son ampleur, la température initiale et l’espèce. Le déficit hydrique, qu’il soit occasionné par de faibles précipitations et/ou par une évapotranspiration élevée, a nécessairement un impact négatif sur la croissance des plantes. L’excès d’eau pénalise également les rendements et retarde la phénologie. La concentration en CO₂ impacte positivement la photosynthèse et réduit la transpiration au niveau des feuilles. La combinaison de ces différents paramètres et leur évolution impactent les plantes de façon différente selon leur type de métabolisme.

b. Une saisonnalité modifiée et des conditions d’accès qui restent variables

L’utilisation de modèles permet de simuler des variations simultanées des différents paramètres climatiques. Pour la prairie, les auteurs constatent (Moreau et al., 2020b), quelle que soit la situation initiale, une déformation de la courbe de croissance de l’herbe, qui devient plus précoce au printemps et plus tardive en automne-hiver mais avec une accentuation du ralentissement voire un arrêt de la croissance estivale (figure 2).

Figure 2. Exemple d'évolution moyenne de la courbe de croissance de l'herbe, dans le Tarn.

L’analyse des données issues des modèles climatiques montre une avancée du départ en végétation au printemps plus marquée en montagne qu’en plaine (figure 3), et ce sans prendre en compte la réduction de la période d’enneigement, qui contribue également à l’allongement de la durée de végétation. Le fonctionnement des élevages de montagne, ou transhumants en montagne, qui échelonnent l’utilisation des surfaces en fonction de leurs périodes de production, devra tenir compte de ces nouvelles conditions.

Figure 3. Écart de la date de reprise de végétation pour la prairie, entre l'horizon 2071-2100 et 1976-2005, pour un scénario sans politique climatique (RCP 8.5).

La variabilité interannuelle est importante, pour les prairies comme pour les surfaces pastorales. Les suivis du dispositif Alpages sentinelles (Crouzat et al., 2021) mettent en évidence une diversité de comportements des milieux pastoraux face aux conditions climatiques, ainsi qu’une variabilité interannuelle moyenne de l’ordre de 20 % sur la première pousse des pelouses d’alpage, avec des extrêmes à plus ou moins 50 à 60 % du niveau de production moyen. Cette variabilité est encore plus marquée sur les pelouses sèches des Préalpes méditerranéennes, remettant en question les notions d’« année moyenne » et de « variation courante » (Dodier et al., 2023). Une expérimentation menée sur un parcours du Causse du Larzac, dans des sols superficiels à faible réserve en eau (Cardozo et al., 2024) met en évidence les effets cumulatifs d’une succession d’années sèches : la biomasse de printemps diminue progressivement, du fait de mortalité estivale des plantes, notamment vivaces, les années précédentes.

Au total sur l’année, les modèles montrent une quantité d’herbe équivalente, mais sa répartition entre les saisons change et le caractère « explosif » de la pousse de printemps tend à s’accentuer, ce qui laisse présager de difficultés de gestion pour les éleveurs : augmentation des surfaces à faucher au printemps, sur une période courte pour ne pas altérer la qualité des fourrages récoltés ; dans les systèmes pâturant, besoin accru d’affouragement en été pour compenser la moindre disponibilité de l’herbe pâturable.

L’accessibilité de la ressource, liée à la portance des sols, reste cruciale pour valoriser les prairies, particulièrement lorsque la pousse de l’herbe est explosive (au printemps) ou se prolonge en arrière-saison. Des indicateurs agroclimatiques calculés à partir des données issues de modèles climatiques montrent une avancée des dates d’atteinte des stades-clés (figure 4), avec des conditions de portance variables autour de ces stades dans tous les modèles, quelle que soit la période de temps considérée (figure 5).

Figure 4. Date d'atteinte du stade « ensilage précoce », pour l’exemple de Coutances (50), pour quatre périodes de temps et trois modèles climatiques, dans le cadre du scénario RCP 8.5.

Figure 5. Conditions de portance autour du stade « ensilage précoce », à Coutances (50), pour quatre périodes de temps et trois modèles climatiques, dans le cadre du scénario RCP 8.5.

La qualité de l’herbe devrait également varier, avec une diminution de la teneur en azote et une augmentation de la teneur en fibres (Dellar et al., 2018), qui pourrait être compensée par une augmentation de la part de légumineuses dans les prairies multi-espèces (Dumont et al., 2015).

Enfin, les évolutions climatiques interagissent avec d’autres facteurs susceptibles de faire évoluer les prairies. Dans le cas des prairies permanentes, Moulin et Calanca (2021) mettent en évidence des modifications de la composition botanique dans un futur lointain, différentes selon les modes de gestion. En alpage, la composition botanique reste relativement stable jusqu’à présent, mais les adaptations de pratiques pastorales en réaction aux changements climatiques (dates et durées d’utilisation, effectifs…) vont entraîner des évolutions de végétation (Crouzat et al., 2021).

Concernant le maïs, des travaux de modélisation portant sur le maïs grain montrent qu’en Europe, à indice de précocité et dates de semis constants, les rendements en situation non irriguée seraient en baisse. Cependant, en appliquant les règles de décision habituellement suivies par les agriculteurs pour choisir leurs variétés et dates de semis, les rendements pourraient augmenter légèrement, de l’ordre de 5 % (Parent et al., 2018).

2. De nombreux leviers à disposition des filières d’élevage

2.1. Rechercher des animaux mieux adaptés

a. Améliorer la tolérance à la chaleur des animaux

Une des voies d’amélioration de la tolérance à la chaleur des animaux est la sélection intrarace. Elle nécessite au préalable de caractériser la réponse individuelle au stress thermique, à partir d’indicateurs faciles à mesurer sur un grand nombre d’animaux. Les calculs d’index génétiques de tolérance à la chaleur sont donc actuellement réalisés à partir de mesures indirectes du stress de chaleur basées sur l’étude de l’évolution des performances en fonction du THI. L’idée sous-jacente est que, lorsque l’environnement devient suboptimal, les performances commencent à diminuer et ce de façon différente suivant les individus. Cette intensité de baisse des performances constitue un critère de sélection génétique d'ores et déjà utilisé en Australie (Nguyen et al., 2016).

La sélection telle qu’elle est réalisée actuellement fragilisera les animaux si les objectifs de sélection n’intègrent pas une part de tolérance à la chaleur. En effet, les animaux qui ont actuellement les plus forts potentiels de production laitière seront les plus affectés par la hausse des températures (Finocchiaro et al., 2005 ; Serradilla et al., 2018 ; Carabaño et al., 2021 ; Vinet et al., 2023). Chez les vaches laitières, cette sensibilité accrue des fortes productrices affecte à la fois leur production et leur fertilité, avec une diminution des taux de conception plus prononcée lors de stress de chaleur (Vinet et al., 2024a). Les prévisions sont moins pessimistes pour l’incidence des mammites puisque les animaux avec les meilleures aptitudes de résistance aux mammites actuellement seront les moins pénalisés par le stress de chaleur. Mais sans efforts de sélection supplémentaires sur ce caractère à THI élevé, les performances seront dégradées, ne serait-ce que par le seul effet direct de l’augmentation des températures sur les performances de santé.

Le croisement avec des animaux de races tropicales connues pour leur thermotolérance pourrait constituer une autre voie d’amélioration génétique de la tolérance à la chaleur (Gaughan et al., 2008 ; Fedrigo et al., 2021). Celle-ci aurait pour conséquence une diminution des niveaux de production probablement incompatible avec les objectifs de maintien de la taille du cheptel et de réduction de l’empreinte carbone de l’élevage. Cependant ce type de croisement pourrait s’avérer utile pour apporter, outre une meilleure tolérance à la chaleur, des aptitudes de résistance à des pathologies peu ou pas présentes actuellement en France métropolitaine mais dont la prévalence pourrait augmenter avec le changement climatique. Certains croisements pourraient être plus simples à développer, tels que les croisements entre des animaux de race Holstein et de races Jersiaise ou Brune, plus aptes à réguler leur température corporelle en cas de températures ambiantes élevées (Correa-Calderon et al., 2004 ; Bryant et al., 2007). Le croisement permet aussi d’introgresser des mutations favorables, telle que Slick (qui confère des poils courts et fins aux animaux porteurs et permet d’augmenter leur capacité de perte de chaleur corporelle), comme cela a été fait en Holstein, grâce au croisement avec la race Senepol (Dikmen et al., 2014).

Enfin, certains auteurs ont évoqué l’édition du génome comme un possible levier génétique pour introduire plus rapidement des mutations conférant une meilleure tolérance à la chaleur (Laible et al., 2021 ; Camargo et al., 2022). Cette technologie ne peut pour le moment s’appliquer qu’à des déterminismes simples et est peu adaptée aux caractères régis par de nombreuses régions du génome, comme le sont généralement les caractères de tolérance. Par ailleurs, elle pose des problèmes éthiques, réglementaires et d’acceptabilité encore non résolus (Ducos et al., 2017).

b. Améliorer les autres caractères

Pour faire face aux conséquences du changement climatique sur leur environnement, les ruminants devront aussi s’adapter en étant plus efficients, robustes et résilients. Les ressources alimentaires devenant plus variables en quantité et qualité, les animaux devront avoir une meilleure efficience dans la valorisation de ces ressources afin d’assurer les fonctions de production et reproduction. Pour évaluer cette efficience, l’ingestion alimentaire est un paramètre clé (Taussat et al., 2023). Plusieurs études récentes ont ainsi cherché à identifier des critères approchés d’efficience alimentaire (Chassier et al., 2022 ; Machefert et al., 2023), des critères corrélés comme le niveau et la dynamique des réserves corporelles (capacité d’utilisation et de dépôt des réserves corporelles) (Macé et al., 2019), ou bien encore des prédicteurs sanguins (Touitou et al., 2022 ; Cantalapiedra-Hijar et al., 2024).

L’autre pilier de l’adaptation des animaux est leur robustesse. Elle peut être évaluée de façon globale par la longévité fonctionnelle, c’est-à-dire par l’aptitude des animaux à retarder les réformes involontaires (non liées à un niveau de performance), ce qui permet de juger de leurs qualités d’élevage et d’adaptation tout au long de leur carrière. En France, des évaluations génétiques de la longévité sont réalisées depuis de nombreuses années pour les bovins (Ducrocq, 2005 ; Venot et al., 2013). Ces évaluations reposent sur un modèle d’analyse de survie qui considère la durée de vie productive des vaches ajustée pour leur production (production laitière ou nombre de vêlages selon la finalité de la race). En petits ruminants, des travaux sur ce critère ont été entrepris (Palhière et al., 2018 ; Astruc et al., 2021 ; Buisson et al., 2022) et devraient aboutir rapidement à une évaluation génomique en ovins et caprins laitiers.

La génétique permet aussi d’améliorer la résistance et la résilience à certaines maladies ou pathogènes qui pourraient se développer dans l’avenir. C’est le cas par exemple de la sélection pour la résistance aux nématodes gastro-intestinaux, enjeu important pour les ruminants au regard des effets négatifs du parasitisme sur la santé et la production. Des travaux débutés en races ovines laitières des Pyrénées ont permis de démontrer la possibilité de phénotyper les jeunes mâles élites en centre d’élevage et de proposer une sélection effective sur ce caractère (Aguerre et al., 2018 ; Astruc et al., 2024).

2.2. Protéger les animaux du stress thermique

L’amélioration des conditions de vie des animaux permet de les protéger des fortes chaleurs. Au pâturage, la présence d’arbres fait diminuer la température de 3 à 6 °C aux heures les plus chaudes de la journée (Moreau et al., 2020a). En bâtiment, la réduction du rayonnement direct et indirect et l’amélioration de la ventilation (naturelle puis mécanique) sont des leviers d’atténuation du stress thermique (Capdeville & Fagoo, 2020).

Lors des épisodes de fortes chaleurs, les besoins en eau pour l’abreuvement des animaux augmentent pour assurer la thermorégulation, et plus encore quand il fait sec et que l’éleveur doit distribuer des fourrages secs en remplacement d’herbe pâturée (Boudon et al., 2013).

2.3. Assurer l’équilibre du système fourrager

En France, et plus largement en Europe, les systèmes d’alimentation des ruminants sont basés sur les fourrages produits sur l’exploitation, pâturés et conservés. Pour la plupart des systèmes fourragers, le couple herbe-maïs en constitue le socle, avec une partition qui varie de 0 à 100 % et inversement. Le changement climatique ne devrait pas bouleverser cet équilibre, mais va sans doute en modifier la composition et la répartition temporelle dans l’utilisation (Agabriel et al., 2011).

Pour s’affranchir des aléas climatiques existants et à venir, des systèmes d’élevage, intégralement contrôlés, basés sur les cultures irriguées, les fourrages stockés, le maintien en bâtiment sans accès au pâturage, existent déjà dans certains pays du sud de l’Europe (Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación, 2023). Ces systèmes basés sur un fort potentiel de production par hectare et par animal seront sans doute une option minoritaire en France, compte tenu de leurs coûts de production excessifs, de leur dépendance aux protéines et des problèmes de disponibilité et de compétition d’accès à l’eau, et sans compter leur acceptabilité fortement discutée par des citoyens militant pour une autre agriculture. Mais ces systèmes pourront localement être une réponse adaptative pour s’affranchir des incertitudes climatiques du milieu, dans les contextes où l’irrigation reste possible et le remboursement des emprunts (par exemple pour l’achat de robots de traite) élevé.

Il est probable que, dans la grande majorité des cas, l’adaptation sera moins radicale, moins dépendante de l’irrigation et basée à la fois sur la diversité des fourrages, la cohérence de leurs cycles de production en regard des périodes climatiques difficiles, l’utilisation plus importante de fourrages conservés, et la mise en adéquation de la demande alimentaire du troupeau avec la disponibilité fourragère, notamment pâturée. Enfin, dans les systèmes exclusivement basés sur la prairie, l’adaptation sera aussi opportuniste, compte tenu des alternances plus fréquentes de périodes favorables et défavorables à la croissance de l’herbe et à la constitution de reports sur pied de qualité, pour limiter la nécessité de stocks, plus coûteux.

a. L’adaptation du système fourrager repose sur une diversité de leviers à combiner

Pour permettre une production fourragère quels que soient les aléas climatiques tout en limitant l’utilisation d’intrants tels que les engrais minéraux azotés ou l’eau d’irrigation, plusieurs stratégies peuvent être mises en place, que les systèmes soient basés sur le pâturage ou sur les stocks, et qu’ils privilégient l’herbe ou le maïs (Pottier et al., 2007 ; Lemaire, 2008 ; Novak et al., 2018).

La première stratégie consiste à utiliser des couverts permettant de valoriser au mieux l’eau pluviale. Les prairies pluriannuelles sont particulièrement adaptées pour cela : grâce à leur couvert déjà en place, elles peuvent démarrer rapidement leur croissance dès que les conditions hydriques redeviennent favorables. Avec l’augmentation des températures, elles pourront fournir de l’herbe plus tôt au printemps et plus tard à l’automne.

Pour les cultures annuelles, les sécheresses estivales peuvent être esquivées avec des espèces semées à l’automne et récoltées au printemps. Les méteils associant des céréales et des légumineuses sont particulièrement intéressants pour cela, et leur composition peut être adaptée aux divers types d’animaux à nourrir (Émile et al., 2016). Des intercultures suivant une céréale à paille et précédant un maïs ou un sorgho (et donc les sécheresses estivales) peuvent également être utilisées comme fourrage pâturé ou récolté. Il peut s’agir de ray-grass d’Italie, espèce très productive et précoce, mais dont l’inconvénient majeur est de réduire la réserve en eau des sols pour la culture suivante (Masse & de Launay, 2018). Le trèfle violet est aussi intéressant, d’autant plus qu’il aura été semé à l’automne en même temps que le blé, car il sera déjà en place et productif dès le début d’été, après la moisson.

Contrairement à la stratégie qui consiste à esquiver les périodes défavorables, une deuxième stratégie vise à utiliser des plantes ayant mis en place des stratégies d’évitement en condition de déficit hydrique (Itier, 2008) qui leur permettent d’être plus tolérantes à la sécheresse.

Pour les prairies, il semble possible, dans une certaine mesure, de faire confiance à la plasticité des plantes et à la capacité d’adaptation phénotypique des graminées notamment pour développer des mécanismes de résistance, de protection leur permettant de repartir en situations plus favorables (Durand et al., 2013 ; Durand & Bloor, 2022), en particulier après les pluies automnales. Certaines espèces ont développé un enracinement important, telles que chicorée, luzerne, dactyle, fétuque, ou peuvent arrêter leur croissance en cas de déficit hydrique prononcé et repartir dès l’arrivée des pluies (p. ex. plantain lancéolé). Certaines populations méditerranéennes ont également la capacité d’être dormantes en été, avec une croissance plus élevée en automne, hiver et début de printemps (Litrico et al., 2016).

Parmi les espèces annuelles, les betteraves fourragères ont la capacité de supporter des fortes chaleurs tout en conservant une très bonne valeur énergétique, et peuvent fournir un fourrage à pâturer d’août à l’automne-hiver.

Parmi les graminées tropicales, les sorghos résistent mieux aux fortes températures que le maïs et leur croissance peut se prolonger jusqu’en octobre. La présence du gène BMR, améliorant la digestibilité de la lignine dans certaines variétés, les rend d’aussi bonne valeur nutritive qu’un maïs (Émile et al., 2009). En revanche, le sorgho doit être semé plus tard qu’un maïs, et il sera plus sensible à un déficit en eau du sol à la fin du printemps. Les millets et le moha peuvent également être utilisés (Novak et al., 2018).

Enfin, certains arbres, arbustes ou lianes, dont le feuillage est encore vert en été, voire en début d’automne, pourraient contribuer à sécuriser l’autonomie fourragère des exploitations. Selon des récentes études, la valeur nutritive de leurs feuilles en été serait aussi bonne que celle de fourrages classiques (Novak et al., 2020a).

Les aléas climatiques pouvant être de nature variée (fortes pluies, canicules, sécheresses, gel, grêle…) il est important de combiner plusieurs leviers pour sécuriser l’autonomie fourragère. Diversifier les espèces fourragères, leurs variétés, les périodes de semis et de récolte est un moyen efficace pour y arriver. Il faut cependant veiller à ce que la conduite de ces systèmes diversifiés n’en devienne pas trop complexe.

Par ailleurs, la diversification ou la flexibilité dans la gestion des couverts reste un levier important pour faire face aux aléas. Cette flexibilité est utilisée pour certaines cultures dites « à double fin » qui peuvent être récoltées en grain ou en ensilage en fonction des besoins et des conditions climatiques de l’année, comme le maïs ou les méteils.

Dans le cas des prairies, valoriser l’herbe par le pâturage en automne, en début de printemps, voire en hiver, est parfois difficile compte tenu des excès de pluviométrie, et du risque de dégradation des prairies associé au piétinement. Il importe de mettre en place des techniques de pâturage moins dommageables, telles que développées en Irlande. À titre d’exemple, le On/Off grazing (Kennedy et al., 2009 ; Pérez-Ramírez et al., 2009) qui consiste à limiter le temps d’accès des vaches laitières à la parcelle à deux à trois heures après la traite, matin et soir, sans apport de fourrages à l’auge, incite les vaches à pâturer intensément (plus de 85 % du temps d’accès) sans trop endommager la prairie.

D’autre part, la modification de la saisonnalité de la croissance de l’herbe laisse anticiper la possibilité de récoltes plus précoces des ensilages d’herbe, voire des foins, associée à une application plus précoce et parcimonieuse de la fertilisation azotée. L’augmentation de l’intensité et de la fréquence des aléas climatiques incite à prévoir également des stocks de report (notamment issus des prairies) ou sur pied. Ces derniers ne sont envisageables qu’avec des prairies riches en légumineuses pour que la perte de qualité soit réduite (Novak et al., 2018) et avec des graminées susceptibles de résister, même sans croître, aux plus fortes températures.

b. La conduite du troupeau est également à ajuster

L’adaptation des systèmes d’élevage des ruminants passe, toujours, par la recherche d’une cohérence temporelle entre l’offre et la demande alimentaire des troupeaux.

Les conséquences du changement climatique sont telles qu’une baisse de la disponibilité fourragère annuelle est souvent observée. En conséquence, une des clefs d’adaptation est de réduire le chargement global afin de mettre en cohérence les (nouvelles) potentialités du milieu avec les besoins en fourrages des troupeaux. Cette réduction du chargement peut passer par une augmentation de la surface fourragère avant d’envisager la réduction temporaire ou définitive du cheptel.

Diverses clefs d’adaptation dans la conduite des troupeaux sont disponibles et ont été décrites par Pottier et al. (2007). Chez les animaux non adultes, elles passent par la modulation des croissances, associée à l’alternance de périodes d’abondance et de pénurie fourragère, en mobilisant le potentiel de la croissance compensatrice. Chez les femelles de renouvellement, retarder la mise à la reproduction peut permettre de pallier une période fourragère défavorable. En système allaitant, l’application d’un sevrage plus précoce permet, grâce au tarissement, de réduire la demande alimentaire des mères et de réserver les meilleurs fourrages aux jeunes animaux sevrés.

Enfin, dans les systèmes herbagers des zones tempérées, où la pratique des naissances en fin d’hiver est recommandée pour maximiser la part de l’herbe pâturée dans la ration annuelle (Delaby & Horan, 2021), la pratique d’une double saison de vêlages/agnelages, rigoureusement espacée de six mois, permet de limiter la demande alimentaire, tant en quantités qu’en qualité, aux deux saisons problématiques que sont l’hiver et l’été (figure 6). Avec des mises bas étalées sur deux mois, en mars-avril et en septembre-octobre, et une période de tarissement stricte, la moitié du troupeau est tarie en été et en hiver. Cela permet de réduire le chargement sur la surface accessible aux animaux en lactation, et de leur réserver les meilleurs fourrages en période hivernale. Cette pratique a d’autres avantages, avec par exemple, une première mise bas possible à 18 mois en ovin ou à 30 mois en bovin, ce qui réduit la demande alimentaire des génisses ou agnelles de renouvellement, mais se heurte parfois aux besoins de l’aval de certaines filières et, pour les ovins, demande une certaine technicité dans la maîtrise de la reproduction en contre-saison.

L’équilibre du système fourrager peut ainsi être assuré en jouant sur les deux tableaux que sont l’offre fourragère et la demande animale. À cet égard, les pratiques mises en œuvre dans les systèmes d’élevage agropastoraux méditerranéens peuvent être une source d’inspiration, ces derniers étant habitués à composer avec des périodes de végétation contrastées et aléatoires, en s’appuyant sur les aptitudes physiologiques, comportementales et adaptatives des animaux : comportements alimentaires différents selon les espèces, capacité d’apprentissage au sein du troupeau, variabilité individuelle de certains caractères comme la dynamique de mobilisation et reconstitution des réserves corporelles (Lauvie et al., 2024). Les pratiques et stratégies pastorales permettent aux éleveurs de valoriser et faire coïncider cette diversité animale et végétale. Ainsi, ils s’appuient sur la diversité des milieux et des végétations, pour y associer les pratiques de pâturage adaptées : dissociation de la période de pousse de l’herbe et de la période de consommation par le report sur pied, décalage de la pousse par le déprimage ou l’étêtage, gestion du pâturage par saisons pratiques avec des surfaces de base et des surfaces de sécurité utilisées lorsque la ressource n’est pas suffisante sur la surface de base ou lorsque la saison pratique se prolonge (ces surfaces de sécurité étant généralement des surfaces de base à un autre moment). La gestion du troupeau apporte des sécurités supplémentaires : mobilisation des réserves corporelles des animaux, réajustement de l’allotement ou modification du calendrier d’élevage en cours de saison (Launay et al., 2013). La mobilité est également une caractéristique de ces systèmes, avec notamment la pratique de la transhumance qui permet de faire face au déficit fourrager estival en plaine… mais qui devra elle aussi s’adapter aux nouvelles conditions climatiques.

Enfin, au-delà des adaptations techniques évoquées ici, la mise en place de leviers d’adaptation repose sur l’éleveur et se fait en interaction avec ses objectifs et priorités. Ainsi, des leviers portant plus spécifiquement sur l’organisation du travail et les aspects économiques (maîtrise de l’endettement), ou plus largement sur la mise en place d’actions collectives (assurances, échanges entre agriculteurs…) sont à envisager (Rigolot et al., 2019).

3. Accompagner les éleveurs et les filières : méthodes et outils pour élaborer des stratégies d’adaptation, en tenant compte des enjeux de l’atténuation

Les leviers d’adaptation disponibles pour les éleveurs sont généralement nombreux, mais pas nécessairement applicables dans tous les systèmes et parfois incompatibles entre eux. L’enjeu est alors de déterminer, pour un système d’élevage donné, les leviers les plus pertinents et de construire une stratégie d’adaptation les combinant au mieux. Pour y parvenir, plusieurs méthodes existent, basées sur l’expérimentation, la modélisation ou l’accompagnement des acteurs. Elles nécessitent de s’intéresser également aux problématiques d’atténuation, afin d’éviter les voies d’adaptation qui auraient des conséquences environnementales néfastes.

3.1. L’expérimentation système pour tester des leviers et combinaisons de leviers innovants

Expérimenter à l’échelle du système permet de concevoir et mettre en œuvre des stratégies d’adaptation utilisant des combinaisons de leviers innovantes, avec une possibilité de prise de risque supérieure à ce qui pourrait être tenté par des éleveurs. Le suivi réalisé dans ce type de dispositif permet par ailleurs d’évaluer les conséquences des stratégies d’adaptation sur le long terme et à différents niveaux (technique, économique, environnemental…), et de formuler des recommandations sur la conduite du système utiles pour la transposition des résultats en élevage.

Ainsi, depuis 2013, INRAE expérimente l’adaptation d’un système bovin laitier au changement climatique dans une zone de Poitou-Charentes soumise à des sécheresses estivales récurrentes. Toute une série de leviers agroécologiques sont mis en œuvre dans un dispositif nommé OasYs, conduit sans irrigation et avec très peu d’intrants (Novak et al., 2013). L’adaptation au changement climatique est basée sur la diversification des ressources fourragères, la mise en place de deux périodes de vêlages et l’utilisation de plantes et d’animaux moins sensibles aux températures élevées. L’atténuation du changement climatique a été visée conjointement avec l’adaptation dès la conception du système, et les leviers sont organisés de manière coordonnée à l’échelle de la ferme.

Au niveau du système fourrager, les espèces prairiales et les cultures annuelles sont diversifiées à la fois sur l’assolement et au sein des parcelles (Novak et al., 2018). La plantation de ligneux (haies et agroforesterie intraparcellaire) est un élément supplémentaire de cette diversification, les arbres ayant pour principale vocation de fournir du fourrage et de l’ombrage pour les vaches en été et en début d’automne, mais aussi, avec les prairies, de stocker du carbone dans les sols (Novak et al., 2020b).

La stratégie d’élevage a pour objectif de valoriser le mieux possible ces ressources fourragères par le pâturage afin de limiter la consommation de fioul par les tracteurs. Ainsi deux périodes de vêlage, centrées sur les périodes de pousse de l’herbe (printemps et automne), ont été mises en place. Cela permet également de s’adapter à un aléa qui affecterait la pousse de l’herbe sur l’une des deux saisons. Le troupeau est par ailleurs engagé dans un croisement rotatif à trois races (Holstein, Rouge Scandinave, Jersiaise) conduisant à des animaux rustiques qui valorisent mieux les fourrages mis en place sur le système fourrager. Le croisement avec la Jersiaise vise également à limiter l’impact des températures élevées sur la production laitière ainsi qu’à améliorer les taux de matière utile du lait et ainsi limiter la quantité d’eau transportée lors de la collecte du lait, ce qui permet de réaliser des économies de carburant.

Les résultats sont très satisfaisants, tant aux niveaux technique et économique (Novak et al., 2020c) qu’environnemental (Novak et al., 2022), même si tous les leviers mis en place ne sont pas encore pleinement actifs.

3.2. La modélisation pour tester des leviers et combinaisons de leviers

Le recours à la modélisation permet d’évaluer non seulement les impacts du changement climatique sur les systèmes, mais également les conséquences de la mise en place de stratégies d’adaptation sur la production, l’environnement et le réchauffement climatique lorsque les modèles utilisés calculent des indicateurs environnementaux ou lorsqu’ils sont couplés à des outils d’évaluation environnementale. Les modèles agronomiques peuvent être paramétrés pour ajuster l’itinéraire technique (fertilisation, irrigation, utilisation des prairies) de façon automatique en fonction des conditions de l’année modélisée : pour les prairies, on évalue ainsi l’impact du changement climatique sur le nombre de coupes possibles et leurs dates. Ils permettent également d’évaluer certains leviers d’adaptation, en comparant différentes espèces fourragères voire des types variétaux au sein d’une même espèce. Ces résultats sur l’impact du changement climatique et la faisabilité de certains leviers peuvent ensuite servir de support pour alimenter la réflexion des acteurs des filières (Moreau et al., 2020b).

D’autres modèles représentent l’animal ou le troupeau, ils permettent de simuler des adaptations portant sur la conduite d’élevage et l’alimentation. Le couplage de ces modèles aux résultats de modèles agronomiques ou les modèles multi-agents sont une piste de travail intéressante pour évaluer les conséquences des modifications de l’offre fourragère sur la production animale et simuler des stratégies d’adaptation (Lurette et al., 2022 ; Graux et al., 2024).

3.3. Construire ces stratégies avec les éleveurs et leurs filières

De nombreux freins peuvent bloquer l’adaptation des élevages, parmi lesquels la difficulté pour l’éleveur de se projeter au-delà des événements climatiques qu’il a déjà vécus (Allart et al., 2024). Dans les filières bovines, l’enchaînement d’outils et de méthodes décrit par Moreau et al. (2020b) a permis de donner aux acteurs des éléments sur les évolutions climatiques prévues dans leur zone et leurs conséquences sur les systèmes fourragers, afin de construire collectivement des voies d’adaptation des systèmes d’élevage. Des travaux ultérieurs ont complété cette méthode, en élevage caprin pour concevoir les rotations permettant la mise en place de ces adaptations à l’échelle du système de culture (Jost et al., 2024) ou dans le Grand Ouest pour évaluer les systèmes d’élevage coconçus sur des critères économiques, environnementaux et énergétiques (Godoc et al., 2024).

Plus généralement, Rigolot et al. (2019) ont formalisé la démarche d’accompagnement en quatre étapes : i) prendre conscience de son exposition aux aléas et percevoir les nouveaux risques pour le secteur, notamment à l’aide d’indicateurs agroclimatiques ; ii) évaluer sa sensibilité à ces aléas et risques, en mobilisant des outils spécifiques ou encore en capitalisant sur les conséquences des aléas climatiques rencontrés dans le passé récent ; iii) se projeter en concevant et évaluant des scénarios d’alternatives, à partir des outils de diagnostics ou de modèles ; iv) mettre en œuvre, suivre et évaluer les adaptations. Cette démarche est d’autant plus riche si elle se décline à l’échelle collective, favorisant ainsi les échanges de pratiques.

Conclusions et perspectives

Les changements climatiques affectent l’ensemble des écosystèmes et leurs interactions. Ces évolutions et impacts écosystémiques se déclinent à toutes les échelles, qu’il s’agisse de considérer les microbiomes du sol, des plantes et des animaux, les systèmes d'élevage et l’adaptation des pratiques et des conditions d’élevage, ou que l’on se place à une échelle territoriale en relation avec l’évolution des biotopes et le partage des ressources. Ainsi, pour pallier l’accélération du changement climatique, plusieurs leviers d’adaptation devront être combinés et mis en synergie. Pour l’élevage de ruminants, cela concerne à la fois l’adaptation des conditions de vie pour faire face au stress thermique, en bâtiment et au pâturage (agroforesterie), et la sécurisation du système fourrager face à des aléas climatiques (sécheresse, excès d’eau, températures élevées…) plus fréquents et plus intenses. Cette sécurisation passe par une diversification des ressources fourragères, une flexibilité accrue dans leur gestion, la constitution de stocks de sécurité, et également une meilleure adéquation entre la demande alimentaire du troupeau et l’offre fourragère, avec une diminution du chargement et/ou des périodes de reproduction adaptées. L’adaptation des élevages de ruminants demande également de pouvoir sélectionner des animaux capables de faire face aux vagues de chaleur ou à de nouvelles maladies. Dans certains cas, une reconception plus profonde du système d’élevage sera nécessaire.

Cependant, certains de ces leviers d’adaptation font encore l’objet de questionnements et leur pertinence doit être envisagée sur le long terme, en lien avec les évolutions climatiques attendues. Ainsi, certaines pratiques, identifiées aujourd’hui comme des leviers d’adaptation, risquent d’être plus difficiles à mettre en œuvre demain dans un climat plus chaud et plus sec.

Sur le volet végétal, des questions de recherche demeurent, notamment pour mieux évaluer l’effet fertilisant du CO₂ en interaction avec les évolutions des autres paramètres climatiques ou, sur le plan de l’écophysiologie, pour mieux connaître les niveaux de tolérance aux stress hydrique et thermique des espèces et caractériser la diversité intraspécifique.

La sélection génétique d’animaux thermotolérants via l’analyse de leurs performances pose trois types de questionnements : i) la fréquence de phénotypage doit être suffisamment élevée pour permettre l’enregistrement des performances lors d’événements climatiques extrêmes : à l’avenir des dispositifs de mesures automatiques (robots de traite, auges d’alimentation…) permettront d’affiner ce type d’analyse et de l’étendre à d’autres caractères et d’autres races ; ii) les conditions réelles d’élevage ne sont pas connues assez précisément pour rendre compte du ressenti des animaux : le développement et déploiement de capteurs d’ambiance en bâtiments ou de stations météorologiques dans les élevages devrait permettre de mieux apprécier l’environnement réel des animaux ; iii) enfin, la capacité à maintenir les performances lorsque les températures ambiantes sont élevées est un caractère complexe qui ne reflète pas uniquement la tolérance physiologique à la chaleur. Pour que les recherches sur la tolérance à la chaleur puissent être étendues à un maximum d’espèces et de races, le développement de méthodes de phénotypage simples à mettre en place, non invasives et peu onéreuses est indispensable. Les capteurs de mouvements (Islam et al., 2023), l’utilisation de la vidéo couplée à l’intelligence artificielle (Shu et al., 2024) ou des biomarqueurs de stress (König & May, 2019 ; Grelet et al., 2022) devraient permettre de mesurer des indicateurs de bien-être animal et d’identifier précocement les signes de début de stress.

Les impacts d’un stress de chaleur à long terme, ainsi que les effets cumulatifs de plusieurs épisodes de stress sont encore mal connus, et pourraient donner lieu à de nouvelles investigations sur l’adaptation des animaux.

Dans les prochaines années les objectifs de sélection devront nécessairement évoluer pour intégrer les nouveaux caractères d’efficience, de résilience, et de tolérance à la chaleur. Ces objectifs de sélection devront être définis en fonction de l’évolution des systèmes d’élevage, et être en adéquation avec les attentes des éleveurs (réduction de la charge de travail notamment) et de la société en matière d’impact environnemental ou encore de bien-être animal.

Les implications en termes de santé et de bien-être animal sont multiples. L'évolution du climat oblige à revisiter l’ensemble des connaissances relatives aussi bien aux performances productives et reproductives des ruminants qu’à leurs besoins (macro et micronutrition, apports hydriques) dans des contextes de disponibilité des ressources et d’environnements eux-mêmes modifiés. De nouvelles recommandations dans tous les domaines de la conduite d’élevage (alimentation, logement, conditions d’accès à l’extérieur, gestion de la reproduction…) sont autant de points clés en matière de biosécurité et de bien-être.

Le changement climatique incite également à réévaluer les risques encourus en termes de santé qu’il conviendra de prendre en compte dans les approches de prévention sanitaire. Elles nécessitent à la fois réactivité et coordination de la part de l’ensemble des acteurs de la santé (chercheurs, vétérinaires, groupements de défense sanitaire, conseillers, éleveurs) pour faire remonter les observations, enregistrer, centraliser les informations, proposer et tester outils, méthodes et solutions, comme autant d’opportunités et de défis pour gagner en efficience dans l’anticipation, la prévention et la gestion des émergences à venir.

Les systèmes d’élevage français disposent et disposeront de différents leviers pour s’adapter au changement climatique, parfois au prix de transformations radicales. Cette adaptation doit dans tous les cas s’anticiper dès maintenant car les différents leviers n’ont pas les mêmes pas de temps pour leur mise en œuvre et l’observation de leur impact effectif. L’enjeu sera aussi de pouvoir accompagner au mieux les éleveurs sur le long terme, en lien avec les évolutions climatiques attendues et leurs conséquences. C’est l’objectif des approches en niveaux de réchauffement développées dans le dernier rapport du GIEC et, pour la France, dans la Trajectoire de réchauffement de référence pour l’adaptation au changement climatique (TRACC) dont l’appropriation par les acteurs agricoles est à peine commencée. L’accompagnement des éleveurs devra porter sur le plan technique mais aussi social (travail…) et économique. Il demandera de multiples compétences et également de pouvoir s’appuyer sur des outils de simulation ou des expérimentations capables d’envisager des stratégies complexes permettant de prendre en compte les autres défis auxquels l’élevage et l’agriculture doivent faire face : atténuation du changement climatique, évolution de la disponibilité de l’eau, enjeux économiques… La nécessité de s'adapter ne fait aucun doute, elle aura dans la plupart des cas un coût (tout comme le fait de ne pas s’adapter), dont la prise en charge devrait être partagée par les filières et accompagnée par les politiques publiques.

Contribution des auteurs

La rédaction de cette synthèse a été coordonnée par A. Madrid avec l’appui d’A. Vinet. L'ensemble des auteurs a contribué à la réflexion générale, concernant la structure du texte et les idées majeures à développer, puis selon les compétences et connaissances, chacun des auteurs, en concertation avec les autres coauteurs concernés a rédigé les chapitres dédiés.