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Modéliser l’autonomie fourragère : quantifier ce que le changement climatique coûtera à l’élevage herbager

Portrait of Ben Martineau.

Benjamin Martineau

Software and Data Engineer

Science

L’autonomie fourragère est le pilier économique de l’élevage herbager : tant qu’une exploitation couvre les besoins de son troupeau par sa propre production, elle maîtrise ses coûts. Quand la production ne suit plus, c’est le marché qui fixe le prix, souvent au détriment de la rentabilité. Le changement climatique redistribue progressivement cet équilibre, et aucune région française n’est épargnée. finres a développé un modèle capable de simuler à l’échelle de l’exploitation l’évolution de cette autonomie et le surcoût associé.

Un équilibre économique sous pression climatique

L’autonomie fourragère mesure la capacité d’une exploitation d’élevage à nourrir son troupeau par sa propre production de fourrages (prairies, luzerne, maïs ensilage…) sans recours au marché extérieur.

Or le changement climatique affecte les rendements fourragers. Les sécheresses plus fréquentes, les vagues de chaleur, la modification des régimes de précipitations altèrent la productivité des prairies et des cultures fourragères. Pour un éleveur, cela signifie que le système qui lui permettait de rester autonome hier pourrait ne plus fonctionner demain, à surface et troupeau équivalents.

Comprendre et anticiper cette évolution est un prérequis pour adapter les systèmes de production et sécuriser la rentabilité économique : ajuster la taille du troupeau, introduire des cultures fourragères plus résilientes, renforcer la capacité de stockage, redimensionner les surfaces pastorales.

Encore faut-il disposer d’un outil capable de quantifier le risque à l’échelle de l’exploitation individuelle.

Les limites des approches existantes

Des données sur la productivité des prairies existent. L’indice satellite développé par Airbus, par exemple, fournit un suivi des rendements des prairies à l’échelle du territoire.

Mais ce type d’approche présente une limite fondamentale : elle mesure un rendement fourrager sans le rapporter au contexte de l’exploitation.

Connaître la productivité d’une prairie ne suffit pas pour évaluer l’autonomie fourragère d’un éleveur. Encore faut-il savoir combien d’animaux il nourrit, quel est le profil de consommation de son troupeau, quelle est sa capacité de stockage, et comment se comporte l’ensemble du système sur plusieurs années consécutives, bonnes et mauvaises.

C’est précisément ce chaînon manquant que finres a choisi d’adresser : relier les projections climatiques de rendement fourrager au contexte technico-économique de chaque exploitation.

Notre approche : simuler le bilan fourrager sur des centaines de scénarios

Le modèle développé par finres croise plusieurs types de données pour simuler le bilan fourrager année par année, puis estimer la fréquence à laquelle une exploitation risque de perdre son autonomie.

Les données mobilisées

Le calcul s’appuie sur cinq entrées :

•       les surfaces fourragères de l’exploitation (prairies, pâturages, cultures fourragères)

•       les projections de rendement calculées par le modèle PhenoDL à une résolution de 8 km

•       la composition du troupeau (nombre de têtes par type d’animal), saisie lors de la création de l’exploitation dans la plateforme

•       la capacité de stockage de fourrage, exprimée en mois et renseignée par l’utilisateur

•       les références de consommation journalière en matière sèche par type d’animal, issues des tables publiées par l’INRAE et l’IDELE.

Étape 1 : estimer les besoins alimentaires du troupeau

Le besoin journalier en matière sèche est calculé pour chaque type d’animal à partir des références techniques publiées par l’IDELE et de l’ouvrage de référence INRAE sur l’alimentation des ruminants :

Type d’animalBesoin journalier (kg MS / animal / jour)
Bovins allaitants (viande)12,8
Bovins laitiers18,1
Caprins1,5


Ces références, agrégées à l’échelle du troupeau et annualisées, définissent le volume total de fourrage nécessaire sur une campagne.

Étape 2 : estimer la production fourragère sous différents scénarios climatiques

La production fourragère est estimée à partir des surfaces déclarées et des rendements projetés par le modèle climatique de finres (PhenoDL), à une résolution de 8 km. Pour chaque horizon temporel — passé récent et horizon 2050 — plusieurs scénarios climatiques sont simulés afin de refléter l’incertitude entre modèles. Ce ne sont donc pas une, mais des centaines de trajectoires de production qui sont générées pour une même exploitation.

Pour en savoir plus sur la validation des projections de rendement sous-jacentes, voir notre article : Modèles de rendements agricoles : comment validons-nous les résultats que nous mettons entre vos mains ?

Étape 3 : simuler le bilan fourrager année par année

C’est ici que réside le cœur du modèle. Pour chaque scénario, le bilan fourrager est calculé année après année en confrontant la production aux besoins du troupeau :

·       Lorsque la production annuelle dépasse les besoins, l’excédent est ajouté au stock, dans la limite de la capacité de stockage déclarée par l’exploitant.

·       Lorsque la production est insuffisante, le déficit est prélevé sur le stock.

·       Lorsque le stock est épuisé, l’année est comptée comme une année hors autonomie fourragère. Le coût d’achat de fourrage compensatoire est alors estimé.

Le stock joue un rôle central dans cette mécanique, et le modéliser explicitement est un choix méthodologique délibéré. Le stock est le premier amortisseur de l’élevage herbager : c’est lui qui permet d’absorber une mauvaise année sans recourir immédiatement au marché. Raisonner en moyenne annuelle, comme le ferait un calcul simplifié, revient à ignorer ce mécanisme de lissage et à surestimer ou sous-estimer le risque réel selon les cas.

Le résultat final n’est pas une prédiction pour une année donnée. C’est une estimation probabiliste : à quelle fréquence l’exploitation risque-t-elle de perdre son autonomie fourragère sur un horizon donné, et quel surcoût cela représente-t-il ?

Ce que révèle le modèle : aucune région n’est épargnée

Appliqué à l’échelle nationale, le modèle permet de répondre à une question concrète : de combien faudrait-il accroître les surfaces fourragères pour maintenir le niveau d’autonomie actuel dans un monde à +2 °C ?


L’Auvergne-Rhône-Alpes est la région la plus exposée : un troupeau typique y aurait besoin d’une surface pastorale 20 % plus grande qu’aujourd’hui pour maintenir son autonomie actuelle. La grande majorité des autres régions se situe dans une fourchette de 10 à 18 %.

Ces chiffres traduisent une réalité concrète : dans les régions les plus touchées, le modèle d’élevage qui permettait de rester autonome hier ne le permettra plus demain, à surface et troupeau équivalents. Ce n’est pas une question de mauvaise gestion. C’est une question de conditions structurelles qui changent, et qui appellent des décisions d’adaptation éclairées par des données fiables : redimensionner les surfaces, ajuster le chargement animal, renforcer les capacités de stockage, ou introduire des cultures fourragères mieux adaptées aux nouvelles conditions.

Vous souhaitez explorer les résultats ou en savoir plus sur la modélisation de l’autonomie fourragère ? Contactez l’équipe finres.