SaveCrops4EU

Contexte

SaveCrops4EU, projet inscrit dans le programme Digital Twin Earth de l’Agence spatiale européenne (ESA), vise à améliorer l’aide à la décision en agriculture grâce au développement d’un jumeau numérique des cultures. En combinant observations de la Terre et modélisation agronomique, il entend soutenir des pratiques agricoles plus durables, en cohérence avec les objectifs de la Politique Agricole Commune (PAC) et du Pacte Vert européen.

Objectifs

SaveCrops4EU s’articule autour de trois objectifs complémentaires : le suivi des cultures, la prévision des rendements et l’analyse de scénarios. Il vise notamment à caractériser l’état des cultures à l’échelle de la parcelle à partir de données d’observation de la Terre. En combinant ces observations avec des modèles agronomiques, le projet cherche également à améliorer les prévisions de rendement à l’échelle régionale, avant et pendant la saison de croissance, afin de mieux anticiper les effets de la variabilité climatique.

Tâches prévues

L’un des piliers centraux de SaveCrops4EU se concentre sur le développement d’indicateurs de stress spécifiques pour quantifier l’état hydrique et azoté des cultures, facilitant des prises de décision éclairées. Le projet intégrera également des modèles de croissance des cultures basés sur des principes physiques, associés à des données d’observation de la terre et des données in situ, via des méthodes d’assimilation de données stochastiques. Cette approche permet également d’explorer des scénarios prospectifs, par exemple pour analyser les conséquences de la sécheresse ou de fortes températures. Quatre cas d’usage structurent les travaux : la gestion du stress azoté, la gestion du stress hydrique, l’estimation des rendements et les applications liées aux contrôles de la PAC. Les échanges avec les utilisateurs finaux et les parties prenantes, comme les services d’encadrement et agriculteurs, contribuent à adapter les développements aux besoins opérationnels et à favoriser leur interopérabilité.

Le CRA-W, fort de son expérience dans le domaine, a en charge le cas d’usage relatif au stress azoté des cultures.

Résultats

SaveCrops4EU a permis de développer un jumeau numérique de l'agriculture européenne. Alimenté par des données satellitaires, des modèles de croissance des cultures et des indicateurs agronomiques, cet outil d'aide à la décision s'articule autour de trois piliers :

le suivi de l'état des cultures à l'échelle de la parcelle, à partir d’observations régulièrement mises à jour ;
la prévision des rendements en cours de saison, en combinant observation de la Terre et modélisation ;
l'analyse de scénarios, pour évaluer l'impact d'événements météorologiques ou de pratiques différenciées sur les rendements et sur les flux environnementaux.

Le CRA-W pilote le cas d'étude consacré au stress azoté des cultures. Il contribue au développement d’indicateurs, notamment la teneur en azote du couvert (CNC) et l’indice de nutrition azotée (INN), destinés à caractériser le statut azoté des cultures et à appuyer les décisions de fertilisation. Il participe également à la validation des modèles développés. Une application, actuellement en cours de finalisation, permet de visualiser les résultats du projet. L’utilisateur peut y sélectionner ses parcelles ou régions d’intérêt et la période étudiée, puis consulter différents indicateurs :

le développement de la végétation, comme l’indice de développement foliaire (LAI), l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI), la couverture de végétation (Fcover), la fraction du rayonnement photo-synthétiquement actif absorbé (Fapar), la teneur en chlorophylle du couvert (CCC), ainsi que la teneur en eau du couvert (CWC) ;
le niveau de stress hydrique ;
le statut azoté, comme la teneur en azote du couvert (CNC) et l’indice du nutrition azotée (INN).

Les utilisateurs finaux ont été associés au développement de l’outil afin de s’assurer qu’il réponde à leurs besoins. Le CRA-W a d’abord mené des entretiens pour recueillir leurs attentes. L’application leur a ensuite été présentée, et leurs retours ont contribué à améliorer ses fonctionnalités et son ergonomie.