Geospatial Assessment of Smallholder Maize Farm Distribution, Heatwave Exposure and Farmer Adaptation in Thulamela Local Municipality, Limpopo Province, South Africa

Dans les paysages ruraux d'Afrique du Sud, le maïs est bien plus qu'une simple culture ; c'est l'épine dorsale de la vie quotidienne et la principale source de nourriture pour d'innombrables foyers. Pour les petits exploitants agricoles, qui cultivent cette céréale sur de modestes parcelles de terre sans les vastes ressources de l'agriculture industrielle, la marge d'erreur est infime. Leur succès dépend entièrement du rythme des saisons et de la fiabilité de la pluie. Cependant, le climat change. L'élévation des températures mondiales apporte des périodes de chaleur extrême plus fréquentes et plus intenses, connues sous le nom de vagues de chaleur. Il ne s'agit pas simplement de journées chaudes, mais de séquences prolongées où les températures grimpent bien au-dessus de la moyenne normale pendant plusieurs jours consécutifs, asséchant le sol et stressant les plantes. Pour une culture comme le maïs, qui est sensible aux changements de température durant sa croissance, une telle chaleur peut être dévastatrice, transformant une récolte potentielle en un échec. Comprendre exactement où ces fermes sont situées et comment elles sont affectées par ces températures croissantes est crucial pour protéger la sécurité alimentaire de communautés entières.

Des chercheurs de l'Université de Venda se sont donné pour mission de cartographier cette menace invisible dans la municipalité locale de Thulamela, une région de la province de Limpopo connue pour ses petits exploitants agricoles. Ils voulaient répondre à deux questions fondamentales : où se trouvent ces fermes de maïs, et quel niveau de stress thermique subissent-elles réellement ? Pour ce faire, ils ont combiné deux types d'informations très différents. Premièrement, ils ont observé la terre depuis l'espace à l'aide d'images satellites à haute résolution. Ces images agissent comme une photographie détaillée de la surface de la Terre, permettant aux scientifiques de distinguer différents types de couverture terrestre, tels que les forêts, l'eau, les bâtiments et la signature verte spécifique des champs de maïs. Deuxièmement, ils ont recueilli des données météorologiques historiques provenant de stations au sol et de modèles informatiques pour suivre la fréquence et l'intensité des vagues de chaleur subies par la région au cours des trois dernières décennies. En superposant la carte des fermes directement sur la carte de la chaleur, ils ont pu voir exactement quels champs sont les plus en danger.

L'équipe a utilisé des programmes informatiques avancés pour analyser les images satellites, apprenant au logiciel à reconnaître la différence entre un champ de maïs et d'autres types de terrains. Ils ont testé deux méthodes différentes pour voir laquelle était la plus précise. Une méthode, qui fonctionne en construisant de nombreux arbres de décision pour classifier les terres, s'est avérée être l'outil supérieur, identifiant correctement les cultures dans 91 pour cent des cas de test. L'autre méthode était moins précise. En utilisant la meilleure méthode, les chercheurs ont calculé qu'il y a environ 73 400 hectares de petites fermes de maïs dispersées à travers la municipalité. C'est une zone de terre significative, représentant une zone économique et de production alimentaire vitale.

Une fois les fermes cartographiées, les chercheurs les ont superposées aux données sur le stress thermique. Ils ont défini le stress thermique en trois niveaux basés sur des seuils de température connus pour nuire au maïs. Le premier niveau, où les températures dépassent 30 degrés Celsius, est considéré comme stressant pour la culture. Le second, au-dessus de 35 degrés, est un stress élevé, et le troisième, au-dessus de 40 degrés, est extrême. Les résultats ont révélé un tableau inquiétant. Près des trois quarts des fermes de maïs cartographiées, soit précisément 74,5 pour cent, sont situées dans des zones qui subissent un stress thermique élevé, où les températures grimpent régulièrement au-dessus de 30 degrés. Cela signifie que pour la grande majorité de ces agriculteurs, la saison de croissance est fréquemment interrompue par des températures qui peuvent réduire la viabilité du pollen et raccourcir le temps dont le grain dispose pour se remplir, abaissant ainsi la récolte. Bien que moins de fermes soient confrontées à la chaleur extrême de 40 degrés, l'étude a révélé que même ces pics intenses et rares sont une menace réelle, avec des points chauds isolés capables de causer des dommages sévères.

Pour comprendre comment les agriculteurs font face à ces conditions, les chercheurs ont interrogé directement 60 petits producteurs de la région. L'enquête a brossé un tableau clair de la lutte. La plupart des agriculteurs ont rapporté que les vagues de chaleur deviennent plus sévères et durent plus longtemps, dépassant souvent dix jours. Ils ont décrit des dommages visibles sur leurs cultures, notamment des feuilles flétries, des plantes desséchées et un faible développement des grains. Malgré ces défis, les agriculteurs ne restent pas inactifs. La stratégie la plus courante qu'ils utilisent pour s'adapter est la rotation des cultures, une pratique traditionnelle où différentes cultures sont cultivées dans un champ en séquence pour maintenir la santé du sol. Plus de la moitié des agriculteurs ont déclaré utiliser cette méthode. D'autres essaient de synchroniser leur plantation avec les premières pluies ou passent à des variétés de maïs résistantes à la sécheresse. Cependant, l'étude a également mis en évidence un manque important de soutien. Près des trois quarts des agriculteurs ont déclaré ne recevoir aucun soutien agricole de la part du gouvernement ou d'autres organisations. Beaucoup manquent d'accès à des systèmes d'irrigation, qui pourraient les aider à survivre aux périodes sèches, et peu ont les ressources financières pour investir dans de nouvelles technologies ou intrants comme l'engrais.

L'étude conclut que les petites fermes de maïs de Thulamela sont soumises à une pression croissante due au réchauffement climatique. La combinaison de la cartographie par satellite et des enquêtes de terrain montre que, bien que les agriculteurs soient résilients et tentent activement de s'adapter, les outils et les ressources dont ils ont besoin pour réussir sont souvent hors de portée. Les données suggèrent que sans un meilleur accès au stockage de l'eau, à l'irrigation abordable et à un soutien ciblé pour les femmes et les agriculteurs âgés qui constituent la majorité de cette main-d'œuvre, la menace des vagues de chaleur continuera de compromettre la sécurité alimentaire des ménages. La recherche fournit une carte claire et étayée par des preuves du problème, montant exactement où le risque est le plus élevé et offrant une base pour les efforts futurs visant à aider ces communautés à construire un avenir plus sûr.