Qualité des fourrages et des céréales

Lorsque les températures sont en hausse, le pourcentage de lignification des tissus végétaux peut augmenter (Van der Spiegel et al., 2012). Par conséquent, la digestibilité et le taux de dégradation s'en trouvent réduits. Cela se traduit par une réduction de la disponibilité des éléments nutritifs pour les animaux, ce qui peut amener une réduction de la production du lait et de viande (Van der Spiegel et al., 2012).

DaMatta et al. (2010) ont mentionné que l’impact de l’augmentation de la concentration en CO2 de l’atmosphère serait différent en fonction des espèces

végétales et qu'il serait possiblement moins prononcé que l’impact que pourrait avoir l’augmentation des températures sur la valeur nutritive des aliments. Pour leur part, Cotrufo et al. (1998) ont conclu que la concentration d’azote dans les

plantes est réduite avec une augmentation de la concentration en CO2 de l’air. Les

concentrations élevées de CO2 contribueraient à réduire la teneur en azote et en

protéines de la luzerne par exemple (Bertrand et al., 2007). La composition des fibres et leur digestibilité pourraient être aussi affectées par la concentration en CO2 de l’air (DaMatta et al., 2010).

Au Québec, on pourrait s'attendre à une diminution de la concentration en azote de la luzerne de près de 3 % et à une augmentation de la teneur en fibres NDF et ADF de 1 % avec une augmentation de 100 ppm de CO2 (Bertrand et al., 2007). Si

on considère, pour cette même légumineuse, la combinaison de l’impact de la hausse des températures et de la concentration de CO2, l’augmentation de la

teneur en fibres NDF et ADF pourrait être plus prononcée de 5,8 % et 6,5 %, respectivement, avec un accroissement combiné d’un degré Celsius et de 100 ppm de CO2 (Bertrand et al., 2011). Pour sa part, la teneur en azote de la luzerne

pourrait connaître une diminution de 3,5 % sous les mêmes conditions.

Bertrand et al. (2008) mentionnent que l’augmentation des températures projetée pour les prochaines décennies pourrait également diminuer la valeur nutritive de la fléole des prés. Ils ont évalué l’effet de trois combinaisons de températures (17/5; 22/10 et 28/15°C jour/soir) sur la valeur nutritive de cette graminée. Ils ont noté une diminution moyenne de la concentration en azote de 1,46 % pour un accroissement d’un degré Celsius. Aussi, ils ont trouvé que les températures élevées affecteraient négativement la digestibilité de la NDF en plus d’en augmenter la concentration de près de 0,19 % pour chaque accroissement d’un degré Celsius. La concentration en glucides non structuraux augmenterait d'environ 7,40 % par degré Celsius, possiblement à cause du stress causé par l’élévation des températures de croissance.

L’étude de Bertrand et al. (2011), prenant en compte l’impact des températures et la concentration en CO2 de l’air sur la fléole des prés, a montré un impact encore

plus négatif sur la concentration en azote avec une diminution de près de 7,51 % pour chaque degré Celsius conjugué à une augmentation de 100 ppm de CO2. Ils

pour les autres nutriments mesurés : une augmentation des glucides non structuraux de près de 6 % et de la fibre aux détergents neutres (NDF) de 1,64 % ainsi qu'une diminution de la digestibilité de la fibre NDF de 1,0 % par augmentation d’un degré Celsius et de 100 ppm de CO2.

Högy et al. (2013) mentionnent que la hausse des températures pourrait apporter des impacts tant positifs que négatifs sur la valeur nutritive de l’orge. Ce groupe a travaillé avec une augmentation de 2,5°C de la température de croissance et la concentration en protéines de l’orge n’a pas été affectée. Par contre, les concentrations en glucides non structuraux, comme le saccharose, l’amidon et le raffinose, et en lipides étaient significativement plus faibles. La teneur en maltose a cependant augmenté avec l’accroissement de la température de croissance. Taub et al. (2008) ont réalisé une méta-analyse regroupant plus de 228 études et ils ont trouvé qu'une augmentation de la concentration en CO2 de l’air (de 315–400 à

540-958 ppm) pourrait causer une diminution de 15,3 % de la teneur en protéines de la plante. Erbs et al. (2010) ont noté une diminution en protéines de l’orge se situant entre 11 et 13 %; ils ont travaillé avec un scénario initial de 375 ppm de CO2 et un deuxième scénario de 550 ppm de CO2.

Selon Högy et Fangmeier (2008), avec une augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère, la qualité du blé va être affectée; c'est la concentration en

protéines du grain qui pourrait surtout diminuer. Ces résultats ont été confirmés par Taub et al. (2008) ainsi que Erbs et al. (2010) qui observent des diminutions allant de 4 à 13 % de la protéine du blé avec des augmentations de CO2 de 315-400 à

540-958 ppm et de 375 ppm à 550 ppm, respectivement. Par contre, la hausse des températures pourrait compenser les effets du CO2 et finalement équilibrer l’impact

(Wrigley et al., 1994; Erda et al., 2005). De plus, pour le blé, la concentration des acides aminés, des macro-minéraux (sodium, calcium, phosphore, soufre) et des micro-minéraux (fer, zinc, et magnésium) pourraient diminuer avec l’augmentation de la concentration de CO2 (Högy et Fangmeier, 2008)

Thomas et al. (2003) ont fait une étude pour déterminer l’impact de l’augmentation des températures et du CO2 sur le soya; ils ont travaillé avec différents scénarios

de températures de croissance (28/18, 32/22, 36/26 °C jour/soir) et avec des concentrations de 350 et de 700 ppm de CO2 atmosphérique. L’effet des

températures sur la composition du grain mature a été plus prononcé que celui de la teneur en CO2 de l’air. L’augmentation des températures a affecté négativement

la teneur en glucides non structuraux, comme celles en sucres solubles et en amidon du soya. Lorsque les températures augmentent, la concentration en acide oléique s'accroît tandis que celle en acide linoléique diminue (Thomas et al., 2003).

Pour les légumineuses, l’impact de l’augmentation de la teneur en CO2

atmosphérique pourrait être moindre par rapport aux plantes C3. Pour leur part, Taub et al. (2008) ont estimé qu’une augmentation de la concentration en CO2 de

l’air, passant de 315–400 à 540–958 ppm, causait une diminution de 1,4 % dans la teneur en protéines du soya.