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L’impact du changement climatique sur la
production agricole : Est-il différent pour
l’Afrique ?
Abdoul Latif SOKOUNDOU∗†
Mars 2024
Résumé
Cette étude examine l’impact du changement climatique sur la production agri-
cole en Afrique subsaharienne afin de déterminer s’il diffère de celui d’autres pays
en développement. Nous utilisons deux échantillons : le premier composé de 46 pays
d’Afrique subsaharienne et le deuxième composé de 47 pays d’Asie, d’Amérique cen-
trale et du Sud. Pour évaluer cette relation, nous utilisons une fonction de produc-
tion intégrant des variables climatiques. En utilisant le modèle à effets fixes sur notre
spécification de base, nos résultats montrent un impact significatif des variables cli-
matiques sur la production agricole. En ASS, une augmentation de la température
est associée à une baisse importante de la production agricole, de 2,38 points de
pourcentage, tandis que des augmentations de précipitations entraı̂nent une hausse
de la production de 0,08 point de pourcentage. Ces résultats restent robustes après
l’inclusion de variables de contrôle supplémentaires et l’utilisation d’un estimateur
alternatif. Par ailleurs, en NASS, une hausse de température semble avoir un effet
bénéfique sur l’agriculture, avec une augmentation de 0,04 point de pourcentage de
la production agricole. Enfin, l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration
(SPEI) affecte négativement la production agricole en ASS, alors qu’il n’a pas d’im-
pact dans l’ autre région étudiée. Des recommandations sont formulées afin d’atténuer
les effets du changement climatique sur la production agricole en ASS.
Mots clés : Changement climatique, Modèle à effets fixes, SPEI.
JEL Codes : D24 , O13, O57, Q18, Q54
Remerciements : Nous tenons à exprimer notre gratitude envers Chantale Oweggi,
doctorante au LEO-UCA, ainsi qu’à Olivier Santoni pour avoir facilité notre accès
aux données climatiques.
∗
Université Clermont Auvergne, Ecole d’Économie, Clermont Ferrand, France
†
Chaire Économie du Climat, Palais Brongniart, 28 Pl. de la Bourse, Paris, France
Mail: Abdoul Latif.SOKOUNDOU@etu.uca.fr
1
Table des matières
Table des matières 2
1 Introduction 3
2 Revue de la littérature 5
3 Données 9
3.1 Drescription des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Statistiques descriptives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3 Matrice de corrélation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4 Méthodologie 14
4.1 Spécifiation du modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.2 Choix de l’estimateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.3 Tests d’hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 Résultats économétriques 16
5.1 Résultats principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.2 Robustesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2.1 Ajout de variables supplémentaires . . . . . . . . . . 19
5.2.2 Utilisation d’ un modèle alternatif . . . . . . . . . . . 19
5.3 Hétérogénéité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6 Conclusion et recommandations 24
Bibliographie 26
7 Annexes 31
2
1. Introduction
Le changement climatique représente l’un des défis les plus pressants au niveau mondial
actuellement. Il affecte toutes les régions de la planète, engendrant d’importantes pertur-
bations et ayant des répercussions inévitables sur les politiques économiques de la plupart
des États, que ce soit de manière directe ou indirecte (Kohler and Maselli, 2009). Il est
indéniable qu’il constitue une menace pour l’humanité, altérant le bien-être des indivi-
dus et entraı̂nant des modifications dans les conditions environnementales. Le concept de
changement climatique renvoie à l’augmentation de la fréquence des températures, due à
la concentration des gaz à effet de serre, entraı̂nant des variations dans les précipitations,
des périodes de sécheresse accrues, ainsi que des tempêtes et des ouragans plus fréquents.
Cette élévation de la température globale est attribuable aux activités humaines telles que
la combustion des combustibles fossiles et la déforestation pour la construction (GIEC,
2013). Selon le sixième rapport (GIEC, 2021), les émissions de gaz à effet de serre résultant
des activités humaines ont réchauffé le climat à un rythme sans précédent, la température
de la surface de la terre ayant augmenté de 1,1 °C par rapport à l’ère préindustrielle.
Le changement climatique exerce un impact sur tous les secteurs de l’économie et en-
gendre des coûts considérables (Mellinger et al., 1999). Pour évaluer ces répercussions,
Nordhaus (1992) a développé des modèles tels que DICE et RICE, qui intègrent l’interaction
entre l’activité économique et le climat à travers les émissions de gaz à effet de serre issues de
la production, ainsi qu’une fonction de dommages climatiques. Des recherches menées par
Dell et al. (2008) ont mis en évidence une diminution des revenus dans plusieurs municipa-
lités des États-Unis suite à l’augmentation des températures. Cette corrélation intrinsèque
entre le climat et la croissance économique est confirmée par de nombreuses études (Bar-
rios et al., 2010; De Bandt et al., 2021). Diverses études ont identifié les secteurs les plus
affectés, comprenant notamment l’industrie (Huntington, 1924; Dell et al., 2014; Bambe
et al., 2024), le commerce (Combes et al., 2016; Tamiotti, 2009; Mattoo et al., 2009; Dellink
et al., 2017), le tourisme (Hein et al., 2009; Scott et al., 2012; Rosselló-Nadal, 2014), et la
santé (Meierrieks, 2021), ainsi que l’agriculture (Deschênes and Greenstone, 2007; Burke
and Emerick, 2016; Hagerty, 2021). Le changement climatique représente un défi majeur
pour l’agriculture à l’échelle mondiale et est au cœur des débats dans ce domaine. Plusieurs
auteurs ont examiné le lien potentiel entre le climat et la production agricole. Ansi une
étude portant sur les impacts socio-économiques et climatiques sur l’agriculture à l’échelle
mondiale a révélé que les asymétries d’impact critiques, dues à la fois au climat et aux
structures socio-économiques, pourraient accentuer les disparités actuelles de production
et de consommation entre le monde développé et le monde en développement. Cela pour-
rait potentiellement influencer la productivité agricole à l’échelle mondiale (Gornall et al.,
2010).
3
L’Afrique subsaharienne se trouve être l’une des régions où les conséquences économiques
du changement climatique sont particulièrement importantes, bien qu’elle ait contribué
moins que d’autres régions à ce réchauffement (Jacquemot, 2013). Cela s’explique par le
fait qu’une grande partie de son produit intérieur brut (PIB) dépend entièrement de ce
secteur, technologiquement peu développé et vulnérable aux aléas climatiques. Dans cette
région, l’agriculture revêt une importance majeure pour la performance économique natio-
nale. Par exemple, cela se manifeste par sa part dans le PIB, qui varie de 40 à 60 % dans
environ les deux tiers de la région. Elle emploie une grande proportion de la main-d’œuvre
(de 50 % à aussi élevé que 90 % dans la plupart des cas), constitue une source majeure de
devises étrangères (de 25 % à aussi élevé que 95 % dans les trois quarts des pays), fournit
l’essentiel des aliments de base et assure la subsistance et d’autres revenus à plus de la
moitié de la population (Banque Mondiale, 2008) . En Afrique de l’Ouest, par exemple,
les changements climatiques réduisent la productivité des céréales. Cette baisse des rende-
ments est particulièrement marquée dans l’ouest du Sahel, où les effets d’une diminution
des précipitations et d’une augmentation des températures se combinent d’ici 2050 (Sultan
et al., 2015). Les manifestations climatiques compromettant la production dans le Sahel
incluent notamment l’augmentation des températures minimales et maximales, la forte va-
riabilité des précipitations, les sécheresses intenses et les inondations (Topeur, 2023).
La vulnérabilité du secteur agricole au changement climatique en Afrique subsaha-
rienne est une préoccupation majeure dans la région et a un impact négatif sur la sécurité
alimentaire (Alemu and Mengistu, 2019). Outre les régions de moyenne et haute lati-
tude, où les chocs climatiques pourraient potentiellement augmenter la productivité des
cultures (Thornton et al., 2009), de nombreuses études, notamment celle de Christensen
et al. (2007), ont révélé une baisse de la productivité moyenne des cultures dans les pays
d’Afrique subsaharienne. L’augmentation des températures devrait globalement avoir un
impact négatif sur la productivité des cultures en affectant la croissance et la durée des
cultures (Gregory et al., 2005). De plus, la faible capacité des exploitants agricoles en
Afrique subsaharienne à faire face à la variabilité climatique les expose à une diminution
de la disponibilité alimentaire, susceptible de les affecter gravement (Da Ndonougbo and
Agbodji, 2020). L’agriculture pluviale étant le principal moyen de subsistance des popu-
lations rurales en Afrique subsaharienne, de nombreuses personnes seraient vulnérables
et pourraient voir leur capital financier sérieusement compromis (Thornton et al., 2009).
Les ressources financières limitées, combinées à des prévisions de prix élevés des denrées
alimentaires, affectent donc sérieusement l’accessibilité à l’alimentation et constituent une
source potentielle supplémentaire d’insécurité alimentaire face au changement climatique
(Gregory et al., 2005).
4
Face à ces préoccupations, notre étude se donne pour objectif d’analyser l’impact du
changement climatique sur la production agricole en Afrique subsaharienne, en comparant
cet impact avec celui d’autres régions en développement. Nous formulons deux hypothèses
pour atteindre notre objectif : (i) nous supposons que la température a un effet négatif sur
la production agricole en Afrique subsaharienne et (ii) nous postulons que les précipitations
ont un effet positif sur la production agricole dans cette même région. Nous nous appuyons
sur les travaux de Barrios et al. (2008), mais notre étude apporte des améliorations en
utilisant de nouvelles données et de nouvelles variables. Premièrement, nous utilisons les
données climatiques de la base CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) ; en plus de la température
et des précipitations, nous utilisons également leurs écarts par rapport à la moyenne his-
torique. Deuxièmement, nous explorons la possibilité d’un effet non linéaire des variables
climatiques sur la production agricole. Troisièmement, nous utilisons l’indice standardisé
de précipitation-évapotranspiration comme mesure alternative des précipitations et de la
température.
La suite de notre papier sera organisé comme suit : la section 2 sera consacrée à la
revue de la littérature, en mettant en avant les travaux récents sur ce sujet ; la section 3
traitera des données et la statistique descriptive ; la section 4 présentera la méthodologie,
tout en montrant le modèle économétrique et les différents tests ; la section 5 analysera les
résultats, en présentant les résultats principaux, les résultats en robustesse et les résultats
en hétérogénéité ; enfin, la section 6 constituera la conclusion.
2. Revue de la littérature
La littérature aborde l’estimation de l’impact des variables climatiques sur la produc-
tion agricole en distinguant deux concepts : le changement climatique et les chocs cli-
matiques. L’Organisation météorologique mondiale (OMM, 2012) définit le changement
climatique comme toute modification statistiquement significative du climat observée sur
une période prolongée, généralement des décennies ou plus, due à des processus naturels
ou à des activités humaines. En revanche, les chocs climatiques désignent des événements
météorologiques extrêmes dépassant les normes habituelles. Cette distinction conduit à des
interprétations différentes des valeurs associées.
Dans les études sur le développement, plusieurs travaux se sont penchés sur l’impact
du climat sur le secteur agricole. Deux approches principales sont utilisées pour estimer
cet effet. La première consiste à évaluer la relation entre les variables climatiques et le ren-
dement agricole à partir d’une fonction de production (Frisvold and Ingram, 1995). Cette
méthode a été critiquée car elle ne tient pas suffisamment compte des coûts d’adaptation
5
des agriculteurs au changement climatique, ce qui peut masquer les véritables effets de ce
dernier sur le rendement agricole. La seconde approche est le modèle ricardien, qui évalue
les effets du changement climatique sur la valeur actuelle et future des terres agricoles
(Mendelsohn et al., 1994). En utilisant cette approche, les auteurs ont constaté que des
températures plus élevées, excepté en automne, réduisent la valeur moyenne des exploita-
tions agricoles, tandis que des précipitations accrues en dehors de l’automne augmentent
ces valeurs. Cette méthode a également été utilisée par Ouedraogo (2012) pour évaluer l’im-
pact des changements climatiques sur les revenus agricoles au Burkina Faso. Les résultats
ont montré une sensibilité importante de l’agriculture burkinabé à la précipitation et à
la température, avec des pertes de revenus atteignant 3,6 %. Toujours dans cette même
approche, Mano and Nhemachena (2007) utilisent la méthode ricardienne pour examiner
l’impact économique du changement climatique sur l’agriculture au Zimbabwe. Les auteurs
constatent que le revenu agricole net est affecté négativement par l’augmentation de la
température et positivement par l’augmentation des précipitations. De plus, leurs résultats
d’analyse de sensibilité montrent que la production agricole dans l’agriculture familiale au
Zimbabwe est contrainte par des facteurs climatiques, à savoir des températures plus élevées
et des précipitations plus faibles. Cependant, cette analyse effectuée en coupe transversale
a fait l’objet de plusieurs critiques car elle ne permet pas de capturer l’hétérogénéité spa-
tiale et temporelle (Schlenker and Roberts, 2009). Dans cet article, nous nous intéressons
à la première approche utilisée par Barrios et al. (2008).
Dans une étude sur l’impact économique du changement climatique sur les terres agri-
coles américaines, Deschênes and Greenstone (2007) estiment l’effet de la variation aléatoire
d’une année sur l’autre de la température et des précipitations sur les bénéfices agricoles. Les
résultats indiquent que le changement climatique augmentera les bénéfices annuels de 1,3
milliard de dollars en 2002 ou 4 %. En utilisant des données californiennes et une approche
par variable instrumentale, Hagerty (2021) constate un déclin de la production agricole
lorsque l’eau se fait rare et que des stratégies d’adaptation inefficaces n’ont pas permis
d’augmenter les revenus. Toujours aux États-Unis, Burke and Emerick (2016) constatent
également de faibles effets de l’adaptation dans le secteur agricole américain, avec de forts
impacts négatifs des hausses de température sur les rendements des cultures.
L’impact du changement climatique sur la production agricole varie considérablement se-
lon les régions et dépend de la capacité d’adaptation des agriculteurs. En Asie, les pertes
sont particulièrement significatives par rapport à d’autres régions du monde. Avec un tiers
de la population mondiale et la majorité des familles pauvres, dont la plupart sont im-
pliquées dans l’agriculture, l’Asie est un acteur majeur dans le secteur agricole (Banque
Mondiale, 2018), représentant les deux tiers du PIB agricole mondial. Lee et al. (2012)
ont analysé l’impact du changement climatique sur la production agricole dans 13 pays
asiatiques pour la période 1998-2007, utilisant un modèle de panel à effets fixes au niveau
6
du pays et des variables climatiques. Leurs résultats ont révélé que l’augmentation de la
température annuelle réduit la production agricole tandis que les précipitations augmentent
cette production. Se concentrant sur quatre grands pays de l’Asie du Sud - Bangladesh,
Inde, Pakistan et Sri Lanka, Bandara and Cai (2014) ont utilisé un modèle d’équilibre
partiel et calculable pour examiner l’impact des changements de productivité des cultures
dus au changement climatique. Leurs résultats ont indiqué un impact significatif et négatif
sur la production alimentaire et les prix dans ces pays en raison des changements de pro-
ductivité agricole induits par le changement climatique.
Les études empiriques sur l’Inde ont également montré des résultats similaires. Par
exemple, Hundal (2007) a constaté qu’une augmentation de la température entre 1,0 °C
et 3,0 °C réduit la productivité du riz au Punjab de 3 à 10 %. De même, Geethalakshmi
et al. (2011) ont observé une diminution du rendement en riz jusqu’à 41 % au Tamil Nadu
en raison d’une augmentation de la température de 4 °C. Au Népal, une précipitation
relativement faible et une température élevée semblent avoir un impact positif sur le re-
venu net des exploitations agricoles pendant les saisons d’automne et de printemps. Une
étude utilisant des données climatiques en coupe transversale et en séries temporelles a
révélé que le revenu net des exploitations agricoles est susceptible d’augmenter avec les
précipitations estivales, mais pas avec la température. De plus, une augmentation mar-
ginale des précipitations augmenterait les revenus agricoles dans la région montagneuse,
mais les réduirait dans la région du Terai. Ainsi, l’impact du changement climatique sur
la production agricole semble varier dans différentes zones climatiques ainsi que dans les
cultures (Gurung et al., 2014). Les résultats des travaux de Ju et al. (2013) ont montré que
la variation du climat peut avoir des effets positifs et négatifs sur l’agriculture en Chine.
Cependant, les impacts négatifs semblent prédominer. Les auteurs suggèrent que sans me-
sures d’adaptation aux changements climatiques, les rendements du blé irrigué, du maı̈s et
du riz devraient diminuer de 2,2 à 6,7 %, de 0,4 à 11,9 % et de 4,3 à 12,4 % respectivement
dans les années 2050 par rapport aux rendements potentiels de la période 1961-1990.
Plusieurs études ont tenté d’explorer les effets du climat sur la production agricole en
Afrique. Sur ce continent, la majorité de l’eau douce disponible est utilisée pour l’agri-
culture ; les techniques agricoles sont relativement simples, et une grande partie du terri-
toire est déjà chaude et sèche. Tout changement dans les schémas de précipitations et de
températures aura des impacts majeurs sur la viabilité et les rendements de la production
agricole. Dans une étude récente, Emediegwu et al. (2022) ont utilisé un modèle de données
de panel spatio-temporel pour estimer l’effet des fluctuations météorologiques annuelles sur
le rendement du millet en Afrique subsaharienne pour la période 1970-2016. Ils ont constaté
qu’une augmentation du réchauffement régional réduisait le rendement du millet. En effet,
une augmentation de 1 °C de température se traduisait par une baisse d’environ 3 % de
7
la production du millet. En combinant la production historique des cultures et les données
météorologiques dans une analyse de panel sur l’Afrique subsaharienne, Schlenker and Lo-
bell (2010) ont montré, selon leur spécification, une baisse de la production de 22% pour le
maı̈s, 17 % pour le sorgho, 17 % pour le mil, 18 % pour l’arachide et 8 % pour le manioc
dans la région. Ils ont également démontré que les pays ayant les rendements moyens les
plus élevés subissaient les plus grandes pertes de rendement prévues.
Le changement climatique peut avoir un impact négatif, mais cet impact peut être
atténué en fonction du type de terre où l’agriculture est pratiquée. Une étude sur la survie
de l’agriculture africaine face au changement climatique a révélé, à l’issue d’une enquête
concernant 9000 agriculteurs de onze (11) pays d’Afrique, que le revenu des agriculteurs
en terre sèche diminuait tandis que celui des agriculteurs au niveau des cultures irriguées
augmentait (Kurukulasuriya et al., 2006). En ce qui concerne les prévisions, les impacts du
changement climatique en Afrique projetés par rapport aux niveaux de production actuels
varient considérablement. Les évaluations économétriques prévoient des variations de -100
% à +168 %, les évaluations basées sur les processus de -84 % à +62 %, et les évaluations
statistiques de -57 % à +30 %. L’agriculture dans toute l’Afrique court un risque certain
d’être affectée négativement par les variations climatiques ; les systèmes de culture et les
infrastructures existants devront être modifiés pour répondre à la demande future (Müller
et al., 2011). De plus, à travers une méta-analyse des données de 52 publications originales
issues d’un premier dépouillement de 1144 études, il a été constaté que le changement cli-
matique a causé dans le continent africain des changements moyens de rendement de -17
% (blé), -5 % (maı̈s), -15 % (sorgho) et -10 % (mil) ont été estimés (Knox et al., 2012).
Il est important de souligner que certaines recherches ont exploré une relation non
linéaire entre les variables climatiques et la production agricole. Ces études visent à déterminer
un seuil (minimal ou maximal) de température ou de précipitations à partir duquel la pro-
duction agricole réagirait différemment. Par exemple, Schlenker and Roberts (2009) ont
évalué l’impact du changement climatique sur plusieurs cultures aux États-Unis en testant
la présence d’un effet non linéaire de la température sur ces cultures. Leurs résultats ont
révélé une relation non linéaire robuste et significative entre la température et les ren-
dements, montrant que les rendements augmentent avec la température jusqu’à un seuil
critique de 29°C pour le maı̈s, 30°C pour le soja et 32°C pour le coton, au-delà duquel des
températures plus élevées nuisent significativement aux rendements. Des travaux similaires
menés par Burke et al. (2015) ainsi que par Zhou et al. (2023) ont également exploré ces
effets non linéaires.
8
3. Données
3.1. Drescription des données
Dans cette étude, nous analysons deux panels différents composés d’un ensemble de
données. Le premier porte sur les pays d’Afrique subsaharienne, tandis que le deuxième
concerne des pays non Afrique subsaharienne, tous deux sur la période 1995-2021. L’en-
semble de données pour l’Afrique subsaharienne comprend quarante-six (46) pays. Les
quarante-sept (47) pays non africains de la deuxième base de données sont répartis en
deux groupes : vingt-six (27) pays asiatiques et vingt-et-un (20) pays d’Amérique centrale
et du Sud, tous étant des pays en développement. Nous avons choisi cette période tempo-
relle en raison de la disponibilité des données pour certaines variables. Les données ont été
recueillies à partir de la base de données en ligne de l’Organisation des Nations unies pour
l’alimentation et l’agriculture (FAOSTAT, 2024), de la Banque Mondiale (ESG, 2024), et
de la base CRU ts4.07 de Harris et al. (2020). Nous avons sélectionné neuf (09) variables
pour notre étude, représentant d’une part, les inputs d’une fonction de production agricole
classique et d’autre part, les variations climatiques.
L’Indice de Production Agricole “IPA”, notre variable dépendante, représente le niveau
relatif du volume de la production agricole pour chaque année par rapport à la période
de référence 2014-2016. Comme Barrios et al. (2008), nous utilisons cette variable pour
permettre une comparaison directe de la performance agricole entre les pays ou les régions.
Nos variables de contrôle se concentrent principalement sur les intrants classiques d’une
fonction de production agricole. La variable “Terre” représente la somme des terres arables
en milliers d’hectares. Le “Capital” consiste en la formation brute du capital fixe en dol-
lars américains constants aux prix de 2015. La formation brute du capital fixe reflète les
dépenses totales engagées pour l’acquisition ou la construction des biens d’équipement dans
le secteur agricole, ce qui témoigne des efforts déployés par les entreprises ou par l’État
pour développer ou moderniser les capacités de production agricole d’un pays. Le “Travail”
est mesuré par le nombre de personnes activement engagées, en pourcentage. La taille et la
composition de la force de travail agricole varient d’un pays à l’autre et même au sein des
régions d’un même pays, en fonction de facteurs tels que la taille des exploitations, les pra-
tiques agricoles, le niveau de mécanisation, le conditions climatiques et la disponibilité de
la main-d’œuvre. La variable “Bétail”, estimée à partir de l’indice de production de bétail,
est calculée à partir du nombre d’animaux dans les fermes. Le bétail fournit du lait et de
la viande, et contribue également à la fertilisation du sol en fournissant du fumier, riche en
nutriments. En outre, la variable “Engrais” représente la quantité d’éléments nutritifs pour
les plantes consommés en tonnes. Les engrais choisis sont principalement composés d’azote
et de potassium, qui sont essentiels à la croissance des plantes et au rendement des cultures.
9
Les données climatiques, notamment les températures moyennes annuelles “Temp” ex-
primées en degrés Celsius et les précipitations annuelles “Precip” en millimètres cubes, pro-
viennent de la base de données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020). À partir de ces données,
nous avons calculé les déviations de la température “DeviationTemp” et des précipitations
“DeviationPrecip” par rapport à la moyenne historique. Conformément aux méthodes de
calcul du FMI, cette dernière est établie en prenant comme référence les années 1951-1980.
Pour calculer la déviation de la température ou des précipitations, nous utilisons la formule
de Eastin (2018). Cet auteur mesure les chocs climatiques à partir des Z-scores :
Zit =
(Xit − Xi)
σit
Où Xit représente la valeur de la température ou la précipitation à un moment donné
t, Xi la moyenne de la température ou la précipitation sur les cinq dernières années, et σit
l’écart-type de la température ou de la précipitation. Ceci permet de capter la déviation
normalisée à court terme de la température ou de la précipitation.
Enfin, l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration (SPEI) est utilisé pour
évaluer les conditions de sécheresse en se basant sur les données de précipitations et
d’évapotranspiration. Lorsque les valeurs sont négatives et éloignées de zéro, cela indique
une sécheresse accrue, tandis que des valeurs positives signalent un excès d’humidité.
Contrairement aux indices précédents tels que l’indice de Palmer, le SPEI prend en compte
l’évapotranspiration, permettant une évaluation plus complète des conditions de sécheresse.
Cet indicateur a été développé pour la première fois par Vicente-Serrano et al. (2010). Il
lisse les disparités entre les zones climatiques afin de rendre les comparaisons entre les pays
plus pertinentes en ce qui concerne les phénomènes de sécheresse. Nous estimons qu’il peut
constituer une alternative à l’utilisation de la température et de la précipitation comme
variables climatiques.
3.2. Statistiques descriptives
La table 1 ci-dessous présente la statistique descriptive des variables pour le panel
constitué des pays d’Afrique subsaharienne.
Pour l’Indice de Production Agricole, le Bétail et le Travail, les valeurs sont regroupées
autour de la moyenne, démontrant ainsi une homogénéité entre les pays de l’Afrique subsa-
harienne. En effet, la région a enregistré un IPA moyen de 83,087, avec un score minimum
de 24,85 et un score maximum de 180,04. Ces scores minimum et maximum correspondent
respectivement à l’Angola et au Sénégal. En ce qui concerne le bétail, la moyenne est de
85,99071, avec des valeurs allant de 20,12 à 162,36. Concernant le travail, le secteur agricole
emploie en moyenne 54,13% de personnes et varie entre 5,1% et 92,6%.
10
Pour ce qui est des variables Terre, Engrais et Capital, après avoir examiné les écarts-
types, on remarque que les valeurs sont assez dispersées autour de la moyenne, ce qui
montre une hétérogénéité entre les pays pour ces variables. En effet, les pays d’Afrique
subsaharienne disposent en moyenne de 20 356,494 milliers d’hectares de terres arables,
avec une superficie minimale de 70 milliers d’hectares observée au Cap-Vert et une maxi-
male de 98 125 milliers d’hectares observée en Afrique du Sud. De plus, la quantité moyenne
d’engrais utilisés pour la production agricole est de 38 541,55 tonnes, mais elle varie de 0
à 618 738,4 tonnes, traduisant une distribution relativement élevée. Cette valeur minimale
nous indique qu’il existe certains pays de cette région qui n’ont pas utilisé d’engrais chi-
miques pendant certaines années, comme c’est le cas de la Somalie. Concernant le capital,
sa moyenne est de 496,7879, avec un minimum de 1,338474 et un maximum de 18 914,37.
Cela montre une grande divergence entre les pays en ce qui concerne le montant total des
dépenses engagées pour l’acquisition ou la construction des biens d’équipement.
En ce qui concerne les variables climatiques, les précipitations annuelles moyennes
s’élèvent à 1 114,985 mm3 et varient entre 57,4581 et 35 530,774, symbolisant ainsi une
forte divergence entre les pays d’Afrique subsaharienne en matière de précipitations. La
température moyenne dans cette région est de 24,28 degrés Celsius, ce qui démontre une
fois de plus que le réchauffement climatique est une réalité en Afrique. Concernant les
chocs de température, on observe une variation positive par rapport à la normale avec un
écart moyen de 2,61 degrés Celsius, tandis que les chocs pluviométriques connaissent une
variation négative de 0,337 mm3 par rapport à la normale. Le SPEI moyen est de -0,30, ce
qui signifie que la région traverse des périodes de sécheresse.
Table 1 – Statistique descriptive des variables
Variable Obs. Unité Moyenne Écart-type Min Max
IPA 1161 Indice 85.432 23.302 24.85 180.04
Terre 1161 1000 ha 20356.494 21153.492 70 98125
Engrais 1088 Tonne 38541.554 85265.68 0 618738.41
Capital 1161 1000 $ US 496.788 1902.379 1.338 18914.368
Betail 1161 Indice 85.991 22.461 20.12 162.36
Travail 1161 % 54.133 19.83 5.1 92.6
Temp 1161 °C 24.689 3.388 11.512 30.018
Precip 1161 Mm3 1114.985 656.367 57.458 3530.774
DeviationTemp 1161 °C 2.613 1.2 -.465 7.481
DeviationPrecip 1161 Mm3 -.337 .801 -3.786 5.008
SPEI 1161 Indice -.304 .889 -2.898 3.216
11
Afin de permettre une comparaison de la performance agricole et des variations clima-
tiques entre les deux régions, nous avons élaboré des graphiques pour donner un aperçu
des données. La figure 1 présente la production agricole moyenne et la température an-
nuelle moyenne pour les deux régions. Comme on peut le constater, la production agricole
moyenne pour la période d’étude est légèrement supérieure à celle de la région non afrique
subsaharienne. De même, pour la température, on observe une température moyenne plus
élevée en Afrique subsaharienne et une température moyenne plus faible dans la région non
afrique subsaharienne. La figure 2 présente la précipitation moyenne annuelle dans les deux
régions. On observe que les précipitations dans la région non afrique subsaharienne sont
nettement supérieures à celles en Afrique subsaharienne. Cela s’explique par le fait que
la majorité des pays de la région non afrique subsaharienne se trouvent dans des régions
moins désertiques, bénéficiant de périodes de mousson et d’un climat humide. L’Amérique
du Sud et l’Asie du Sud abritent des forêts primaires et tropicales. À l’exception des pays
du bassin du Congo, les pays de la région africaine subsaharienne ne se trouvent pas dans
des zones forestières.
Figure 1 – Production agriole et température annuelle moyenne
Source : Constrution de l’auteur
12
Figure 2 – Précipiation annuelle moyenne
Source : Constrution de l’auteur
3.3. Matrice de corrélation
Pour analyser la corrélation entre les variables explicatives et la variable dépendante
de notre modèle, nous avons construit une matrice de corrélation. Celle-ci nous permet
d’examiner les relations entre les variables et d’identifier d’éventuels problèmes de multi-
collinéarité. La table ci-dessous présente les résultats de cette matrice de corrélation.
Table 2 – Corrélation entre les variables
Nous remarquons que, parmi les variables explicatives classiques, à l’exception de la
terre (-0,142) et du travail (-0,291), toutes sont positivement et significativement corrélées à
la production agricole. En ce qui concerne les variables climatiques, la température (-0,125)
et les précipitations (-0,011) sont négativement corrélées à l’indice de production agricole,
tandis que l’écart par rapport à la moyenne historique de la température (0,210) et des
précipitations (0,197) montre une relation positive et significative avec la variable expliquée.
En examinant la corrélation entre les variables explicatives, nous constatons que le SPEI
13
et l’écart par rapport à la moyenne des précipitations présentent une corrélation très forte
avec un coefficient de 0,934, ce qui sous-entend que ces deux variables ne peuvent pas être
incluses dans un même modèle. Selon Gujarati et al. (2003), une potentielle multicollinéarité
est envisagée si le coefficient de corrélation dépasse 0,8 entre les variables. En revanche,
l’écart par rapport à la moyenne des précipitations et les engrais présentent le coefficient
de corrélation significativement le plus faible, avec une valeur de 0,062.
4. Méthodologie
4.1. Spécifiation du modèle
L’objectif principal de cette étude est d’examiner empiriquement l’impact du change-
ment climatique sur la production agricole en Afrique subsaharienne par rapport à un
autre panel de pays en développement. Nous nous inspirons du modèle de Frisvold and
Ingram (1995) et de Barrios et al. (2008) dans lequel les auteurs spécifient une fonction de
production agricole en prenant en compte les inputs conventionnels. Ces inputs ont long-
temps été considérés comme des déterminants de la production agricole. Toutefois, nous
ajoutons les variables climatiques pour évaluer leur impact sur la production agricole, ce
qui constitue l’objectif même de notre étude. Pour tester l’impact des variables climatiques
sur la production agricole, notre modèle est défini comme suit :
Log(IPAit) = α + β1Log(Terreit) + β2Log(Engraisit) + β3Log(Capitalit)
+ β4Log(Bétailit)
+ β5Log(Travailit) + β6Log(Tempit) + β7Log(Precipit) + µi + λt + ϵit
(1)
Où IPAit est l’indice de production agricole du pays i au temps t. α est la constante.
Terre, Engrais, Capital, Bétail, et Travail représentent les inputs de la production agri-
cole. Temp et Precip représentent nos variables climatiques et sont respectivement la
température annuelle moyenne et la précipitation annuelle, qui sont nos variables d’intérêt.
µi représente l’effet fixe pays qui capture les caractéristiques individuelles inobservées, ces
effets fixes permettent de contrôler les facteurs spécifiques au pays pouvant affecter la pro-
duction agricole. λt représente l’effet fixe temporel, qui permet de contrôler les facteurs
communs à l’ensemble des pays. ϵit représente le terme d’erreur supposé être distribué
normalement, et enfin β1, . . . , β7 sont des paramètres à estimer.
4.2. Choix de l’estimateur
La double dimension des données de panel nous permet d’étudier simultanément la
dynamique et l’hétérogénéité des comportements des agents (Balestra and Nerlove, 1966).
Deux principaux estimateurs permettent de saisir ces effets fixes individuels et temporels. Il
14
s’agit notamment des estimateurs Within et Between, qui offrent la possibilité de mesurer la
variabilité inter-individuelle, la variabilité intertemporelle et la variabilité intra-individuelle
temporelle. Le modèle à effet fixe (Within) capture les caractéristiques individuelles inob-
servées qui sont invariables dans le temps et qui varient entre les individus. Dans le modèle
à effet aléatoire (Between), les effets individuels ne sont plus perçus comme des paramètres
à estimer, mais comme des réalisations d’une variable aléatoire, les effets individuels sont
maintenant pris en compte au niveau de la variance de la perturbation (Araujo et al.,
2008).
Dans cette étude, pour choisir l’estimateur approprié à notre contexte, nous avons
réalisé le test des effets fixes de Fisher, qui consiste à vérifier l’existence de caractéristiques
spécifiques pour chaque pays, et le test des effets aléatoires spécifiques de Breusch-Pagan.
Les deux tests ont révélé la présence d’effets fixes spécifiques et d’effets aléatoires. Pour
choisir entre le modèle à effets fixes et le modèle à effets aléatoires, nous avons utilisé le
test de Hausman (1978). Le résultat obtenu a conduit au rejet de l’hypothèse nulle, et le
modèle retenu est donc le modèle à effets fixes. Il convient de noter que Barrios et al. (2008)
n’ont pas suivi rigoureusement cette procédure pour le choix de leur estimateur, ce qui peut
remettre en question la qualité de l’estimateur. Cependant, nous avons abouti à la même
conclusion. Selon Kpodar (2007), le choix de l’un de ces modèles doit être rigoureusement
justifié.
4.3. Tests d’hypothèses
Comme les méthodes d’estimation ne s’appliquent qu’à des séries stationnaires, nous
avons vérifié la stationnarité de nos variables afin d’éviter de faire des régressions falla-
cieuses. En ce qui concerne les données de panel, les tests de racine unitaire les plus utilisés
sont ceux de de Levin et al. (2002), Im et al. (2003) et de Maddala and Wu (1999). Ces tests,
appelés tests de première génération, sont inspirés du test de Dickey and Fuller (1979). Ils
reposent sur l’hypothèse d’indépendance entre les individus du panel. Ils partagent tous
l’hypothèse nulle selon laquelle chaque série contenue dans le panel contient une racine
unitaire, tandis que l’alternative soutient que toutes les séries sont stationnaires. Contrai-
rement à Barrios et al. (2008), qui ont utilisé le test de Im et al. (2003), nous avons opté
pour celui de Levin et al. (2002) afin de comparer les différences ou similitudes. Les résultats
du test sont présentés dans la table ci-dessous. Nous observons que toutes les variables 1
sont stationnaires à niveau, avec des seuils de significativité différents. Nous pouvons ainsi
conclure qu’elles sont intégrées d’ordre zéro (0). En appliquant la différenciation première,
toutes les variables restent stationnaires avec un seuil de significativité de 1%.
1. Nous avons retiré la variable “Engrais” car elle contient des valeurs manquantes, ce qui rend impos-
sible le test.
15
Table 3 – Test de racine unitaire
Variables
Levin-Lin-Chu
En niveau En différence 1 Décision
Log IPA -1.7713** -15.7343*** I(0)
(0.0383) (0.0000)
Log Terre -5.7375*** -8.2872*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
Log Capital -2.7082*** -14.1673*** I(0)
(0.0034) (0.0000)
Log Betail -2.7396*** -12.3777*** I(0)
(0.0031) (0.0000)
Log Travail -3.5116*** -7.6980*** I(0)
(0.0002) (0.0000)
Log Temp -10.4345*** -24.1062*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
Log Precip -13.7539*** -24.0622*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
DeviationTemp -10.3849*** -24.0947*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
DeviationPrecip -13.7232*** -23.7331*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
SPEI -13.6084*** -24.0181*** I(0)
(0.0000) (0.0000)
p-values entre parenthèses :
Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1.
Nous avons également réalisé le test de normalité de Jarque and Bera (1987) pour
nous assurer que nos résidus suivent une distribution normale. Les résultats montrent que
nos résidus ne suivent pas une loi normale, mais étant donné que notre échantillon est
très vaste, nous avons supposé, à travers le théorème limite centrale, qu’ils suivent une
loi normale. Enfin, nous avons appliqué le test d’hétéroscédasticité de Breusch and Pagan
(1980) pour nous assurer aussi que la variance des écarts aléatoires est constante. Nous
n’avons pas réalisé de test d’autocorrélation sérielle des écarts car nous estimons qu’il est
moins pertinent dans un modèle à effets fixes, puisque ces modèles prennent déjà en compte
les effets individuels spécifiques, ce qui peut réduire la présence d’autocorrélation.
5. Résultats économétriques
5.1. Résultats principaux
Dans cette section, nous présentons les résultats de notre spécification de base en uti-
lisant le modèle à effets fixes. Les colonnes [1], [2], [3] et [4] affichent les résultats pour le
panel ASS tandis que les colonnes [5], [6], [7] et [8] présentent les résultats du panel NASS.
16
Table 4 – Résultats principaux
Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne
Var. dép. : Log IPA
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Log Terre 0.772*** 0.723*** 0.726*** 0.717** 0.313*** 0.314*** 0.311*** 0.307***
(0.087) (0.087) (0.087) (0.345) (0.053) (0.053) (0.054) (0.053)
Log Engrais 0.023*** 0.021*** 0.021*** 0.022** 0.039*** 0.038*** 0.038*** 0.037***
(0.004) (0.004) (0.004) (0.010) (0.006) (0.006) (0.006) (0.006)
Log Capital 0.062*** 0.066*** 0.064*** 0.064** 0.063*** 0.063*** 0.063*** 0.065***
(0.012) (0.011) (0.011) (0.029) (0.010) (0.010) (0.010) (0.010)
Log Betail 0.441*** 0.430*** 0.432*** 0.431*** 0.415*** 0.413*** 0.413*** 0.412***
(0.025) (0.024) (0.024) (0.067) (0.016) (0.016) (0.016) (0.016)
Log Travail 0.218*** 0.186*** 0.192*** 0.194 -0.053* -0.050* -0.052* -0.052*
(0.040) (0.040) (0.040) (0.186) (0.030) (0.030) (0.030) (0.030)
Log Temp -2.381*** -2.093*** -6.365*** 0.042* 0.042* 0.502***
(0.439) (0.456) (1.488) (0.025) (0.025) (0.162)
Log Precip 0.085** -1.791*** 0.026 0.275***
(0.037) (0.579) (0.022) (0.089)
Log Temp x Log Precip 0.591*** -0.085***
(0.186) (0.030)
Constant -6.050*** 2.179 0.630 14.259** -1.075** -1.201** -1.358*** -2.640***
(0.777) (1.700) (1.825) (6.480) (0.488) (0.495) (0.511) (0.677)
Observations 1076 1076 1076 1076 1188 1186 1186 1186
Nombre de pays 43 43 43 43 44 44 44 44
Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui
Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui
Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
R2
.7992 .805 .806 .8074 .8496 .8502 .8504 .8515
Écarts-types entre parenthèses :
Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1.
IPA est la Production Agricole,
Dans toutes les spécifications, le coefficient de détermination (R2
) est supérieur à 79%,
indiquant que nos variables explicatives expliquent parfaitement les variations de la pro-
duction agricole dans les deux régions. Les résultats sont consignés dans la table 4 ci-dessus.
Dans la colonne [1] et [5], nous spécifions un modèle qui mesure l’impact des inputs tradi-
tionnels sur la production agricole sans prendre en compte nos variables climatiques. Les
résultats montrent que dans les deux régions, tous les inputs ont un impact significatif sur
la production agricole, ce qui confirme une fois de plus que ces intrants traditionnels restent
des déterminants dominants de la production agricole. Ces résultats sont conformes à ceux
de Frisvold and Ingram (1995) et Barrios et al. (2008). En ASS, par exemple, l’utilisation de
1% de la superficie terrestre entraı̂ne une augmentation de 0,7 point de pourcentage de la
production agricole, tandis que dans la région NASS, elle se traduit par une augmentation
de 0,3 point de pourcentage de la production agricole. Cette différence de production entre
les deux régions pourrait s’expliquer par les qualités des sols, un facteur non pris en compte
dans notre spécification. Il est également important de noter que l’agriculture en ASS est
souvent extensive, impliquant l’utilisation de vastes étendues de terres. De plus, la variation
de la production agricole par rapport au capital et à l’engrais est nettement supérieure en
17
NASS qu’en ASS. Cette disparité pourrait éventuellement s’expliquer par le niveau d’in-
vestissement dans le secteur agricole et les avancées en recherche et développement (R&D)
dans ces régions.
Dans les colonnes [2] et [6], nous incluons la température dans notre modèle et nous
constatons que nos intrants dans les deux régions sont restés stables. En ASS, la température
a un impact négatif et significatif sur la production agricole au seuil de 1%. En effet, une
augmentation de 1% de la température en degrés Celsius se traduit par une baisse dras-
tique de 2,38 points de pourcentage de la production agricole. Ce résultat est corroboré par
plusieurs études antérieures (Barrios et al., 2008; Schlenker and Lobell, 2010; Knox et al.,
2012; Lee et al., 2012; Burke and Emerick, 2016; Diallo, 2021). Cependant, il est important
de souligner que dans les travaux de Barrios et al. (2008), l’impact de la température sur la
production agricole était moins important que dans notre étude, avec une augmentation de
la température s’accompagnant d’une baisse de 0,74 point de pourcentage de la production
agricole. Cette différence est nettement visible, ce qui suggère que plus les années passent,
plus la température augmente et cause des dégâts inestimables dans le secteur agricole. De
manière surprenante, nous observons qu’en NASS, la température a un impact positif et
significatif au seuil de 10% sur la production agricole, bien que le coefficient reste faible. Un
tel résultat a été observé aux États-Unis grâce aux travaux de Deschênes and Greenstone
(2007).
Dans les colonnes [3] et [7], nous introduisons les précipitations dans notre modèle. En
ASS, les précipitations ont un impact positif et significatif sur la production agricole, bien
que faible. Une augmentation de 1% de la pluviométrie se traduit par une légère augmen-
tation de 0,08 point de pourcentage de la production agricole. Ce faible effet s’explique par
la rareté des pluies en ASS, où la région n’est pas suffisamment arrosée. En revanche, en
NASS, même si la région bénéficie d’une bonne pluviométrie, les précipitations n’ont pas
d’impact significatif sur la production agricole.
Dans les colonnes [4] et [8], nous avons inclus un terme d’interaction entre nos deux
variables climatiques. Contrairement à Barrios et al. (2008), qui ont introduit un terme d’in-
teraction pour étudier l’impact des changements de température sur l’effet des précipitations
sur l’agriculture, nous l’avons inclus pour examiner comment des précipitations plus élevées
pourraient atténuer l’impact de la température sur la production agricole en ASS. Le coef-
ficient du terme d’interaction montre que des précipitations plus élevées dans cette région
atténuent l’impact négatif de la température sur la production agricole.
18
5.2. Robustesse
Pour tester la robustesse de nos résultats principaux, nous adoptons deux approches :
l’introduction de variables de contrôle supplémentaires et l’utilisation du modèle à effets
aléatoires.
5.2.1 Ajout de variables supplémentaires
Nous enrichissons notre spécification de base en incluant des variables de contrôle
susceptibles d’avoir un impact significatif sur la production agricole. Ces variables com-
prennent la déviation de la température, qui mesure l’écart par rapport à la norme histo-
rique, et la déviation des précipitations, qui mesure aussi l’écart par rapport à la norme
historique de la pluviométrie, conformément à des études antérieures telles que celle de
Burke and Emerick (2016), Diallo (2021) et De Bandt et al. (2021). Nous introduisons
également ces mêmes variables retardées d’une période, suivant l’approche de Couttenier
and Soubeyran (2014). L’objectif de l’utilisation de ces variables retardées est d’analyser
l’influence des chocs climatiques passés sur la production agricole actuelle. Les résultats
principaux sont présentés dans les colonnes [1] et [6] pour l’ASS et NASS respectivement,
tandis que les autres colonnes mettent en évidence la robustesse de ces résultats (voir la
table 5). Nous nous concentrons particulièrement sur la région de l’ASS.
Après l’ajout progressif de ces contrôles à la spécification de base, l’impact de la
température sur la production agricole reste négatif et significatif, tandis que l’impact
des précipitations reste positif et significatif. Ainsi, nous pouvons confirmer la robustesse
de l’impact de la température et des précipitations sur la production agricole en ASS. Les
chocs climatiques, qu’ils soient liés à la température ou aux précipitations, n’ont pas d’effet
significatif sur la production agricole, que ce soit en ASS ou en NASS. Cependant, les chocs
de température (t-1) ont un impact négatif et significatif sur la production agricole en ASS.
5.2.2 Utilisation d’ un modèle alternatif
Dans cette section, nous testons la robustesse de nos résultats principaux en utilisant
le modèle à effets aléatoires. Cette approche pourrait aider à identifier des facteurs de
variation supplémentaires qui pourraient ne pas être capturés par notre modèle à effets
fixes. Comme précédemment, les colonnes [1] et [3] présentent les résultats de la spécification
de base, tandis que les colonnes [2] et [4] présentent les résultats en utilisant le modèle à
effets aléatoires. Nous remarquons qu’en ASS, même avec le modèle à effets aléatoires, la
température continue d’avoir un impact négatif et significatif sur la production agricole.
Ainsi, la robustesse de l’impact des variables climatiques sur la production agricole en
ASS est confirmée par différentes approches de robustesse que nous avons explorées. Les
résultats sont présentés dans la table 6, ci-dessous.
19
Table
5
–
Robustesses
avec
ajout
de
contrôles
supplémentaires
Afrique
Subsaharienne
Non
Afrique
Subsaharienne
Var.
dép.
:
Log
IPA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
Principal
Robust.
Robust.
Robust.
Robust.
Principal
Robust.
Robust.
Robust.
Robust.
Log
Terre
0.726
∗∗∗
0.719
∗∗∗
0.722
∗∗∗
0.689
∗∗∗
0.688
∗∗∗
0.311
∗∗∗
0.311
∗∗∗
0.313
∗∗∗
0.279
∗∗∗
0.277
∗∗∗
(0.087)
(0.087)
(0.087)
(0.092)
(0.091)
(0.054)
(0.054)
(0.054)
(0.055)
(0.055)
Log
Engrais
0.021
∗∗∗
0.021
∗∗∗
0.021
∗∗∗
0.021
∗∗∗
0.021
∗∗∗
0.038
∗∗∗
0.038
∗∗∗
0.038
∗∗∗
0.041
∗∗∗
0.041
∗∗∗
(0.004)
(0.004)
(0.004)
(0.004)
(0.004)
(0.006)
(0.006)
(0.006)
(0.006)
(0.006)
Log
Capital
0.064
∗∗∗
0.064
∗∗∗
0.064
∗∗∗
0.067
∗∗∗
0.068
∗∗∗
0.063
∗∗∗
0.063
∗∗∗
0.064
∗∗∗
0.062
∗∗∗
0.062
∗∗∗
(0.011)
(0.011)
(0.011)
(0.012)
(0.012)
(0.010)
(0.010)
(0.010)
(0.010)
(0.010)
Log
Betail
0.432
∗∗∗
0.430
∗∗∗
0.432
∗∗∗
0.416
∗∗∗
0.416
∗∗∗
0.413
∗∗∗
0.413
∗∗∗
0.412
∗∗∗
0.426
∗∗∗
0.427
∗∗∗
(0.024)
(0.024)
(0.025)
(0.025)
(0.025)
(0.016)
(0.016)
(0.016)
(0.016)
(0.016)
Log
Travail
0.192
∗∗∗
0.194
∗∗∗
0.197
∗∗∗
0.196
∗∗∗
0.194
∗∗∗
-0.052
∗
-0.051
∗
-0.050
∗
-0.058
∗
-0.057
∗
(0.040)
(0.040)
(0.041)
(0.042)
(0.042)
(0.030)
(0.030)
(0.030)
(0.030)
(0.030)
Log
Temp
-2.093
∗∗∗
-2.893
∗∗∗
-2.872
∗∗∗
-3.085
∗∗∗
-3.188
∗∗∗
0.042
∗
0.040
0.039
0.034
0.030
(0.456)
(1.106)
(1.106)
(1.115)
(1.116)
(0.025)
(0.026)
(0.026)
(0.025)
(0.025)
Log
Precip
0.085
∗∗
0.084
∗∗
0.125
∗
0.142
∗
0.140
∗
0.026
0.028
-0.010
-0.007
-0.007
(0.037)
(0.037)
(0.074)
(0.076)
(0.076)
(0.022)
(0.022)
(0.040)
(0.040)
(0.040)
DeviationTemp
0.011
0.010
0.019
0.020
0.001
0.002
0.002
0.002
(0.014)
(0.014)
(0.014)
(0.014)
(0.004)
(0.005)
(0.004)
(0.004)
DeviationPrecip
-0.007
-0.009
-0.009
0.007
0.006
0.005
(0.011)
(0.011)
(0.011)
(0.006)
(0.006)
(0.006)
DeviationTemp(t-1)
-0.019
∗∗∗
-0.021
∗∗∗
0.002
0.003
(0.006)
(0.006)
(0.004)
(0.004)
DeviationPrecip(t-1)
-0.009
0.007
∗∗
(0.006)
(0.003)
Constant
0.630
3.232
2.843
3.800
4.153
-1.358
∗∗∗
-1.362
∗∗∗
-1.127
∗∗
-0.862
-0.852
(1.825)
(3.751)
(3.801)
(3.836)
(3.840)
(0.511)
(0.512)
(0.553)
(0.562)
(0.561)
Observations
1076
1076
1076
1037
1037
1186
1186
1186
1142
1142
Nombre
de
pays
43
43
43
43
43
44
44
44
44
44
Effets
fixes
temps
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Effets
fixes
pays
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Prob
>
F
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
R
2
.806
.8061
.8062
.799
.7995
.8504
.8504
.8506
.8489
.8495
Écarts-types
entre
parenthèses
:
Significativités
:
***p
<
0.01,
**p
<
0.05,
*p
<
0.1.
IPA
est
la
Production
Agricole,
Robust.
signifie
robustesse
après
ajout
de
variables
20
Table 6 – Robustesses avec le modèle à effets aléatoires
Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne
Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4]
Principal FE Robust. RE Principal FE Robust. RE
Log Terre 0.726*** -0.060*** 0.311*** -0.045***
(0.087) (0.014) (0.054) (0.012)
Log Engrais 0.021*** 0.027*** 0.038*** 0.051***
(0.004) (0.004) (0.006) (0.006)
Log Capital 0.064*** 0.083*** 0.063*** 0.038***
(0.011) (0.011) (0.010) (0.009)
Log Betail 0.432*** 0.698*** 0.413*** 0.587***
(0.024) (0.022) (0.016) (0.013)
Log Travail 0.192*** -0.008 -0.052* -0.132***
(0.040) (0.031) (0.030) (0.019)
Log Temp -2.093*** -0.333*** 0.042* -0.036*
(0.456) (0.125) (0.025) (0.021)
Log Precip 0.085** 0.024 0.026 0.006
(0.037) (0.024) (0.022) (0.016)
Constant 0.630 2.190*** -1.358*** 1.882***
(1.825) (0.475) (0.511) (0.165)
Observations 1076 1076 1186 1186
Nombre de pays 43 43 44 44
Effets fixes temps Oui Non Oui Non
Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui
Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000
R2
.806 .0514 .8504 .2806
Écarts-types entre parenthèses :
Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1.
IPA est la Production Agricole.
Robust. RE signifie robustesse avec le Random Effect
21
5.3. Hétérogénéité
Dans cette section, nous explorons les implications d’une possible source d’hétérogénéité
qui pourrait être incluse dans notre conclusion. Nous utilisons trois mesures d’hétérogénéité.
La première est basée sur l’échantillon, où nous regroupons l’ensemble des pays dont la
température est inférieure à la médiane. L’idée est de déterminer si ces pays connaı̂tront une
bonne performance agricole dans des conditions de température faible (voir Diallo (2021)
et Topeur (2023)). La deuxième consiste à explorer la présence d’un effet non linéaire des
variables climatiques sur la production agricole, comme suggéré par les travaux de Schlen-
ker and Roberts (2009), Diallo (2021), et De Bandt et al. (2021), qui évoquent un seuil
auquel l’impact de la température ou de la précipitation sur la production agricole change
de nature. La troisième mesure consiste à utiliser l’indice standardisé de précipitation-
évapotranspiration (SPEI) à la place des autres variables climatiques pour évaluer son
impact sur la production agricole. Les résultats sont consignés dans la table 7 .
Dans la colonne [1], nous observons qu’en Afrique subsaharienne (ASS), les pays dont
la température est inférieure à la médiane affichent un impact négatif et significatif de la
température sur la production agricole. Une augmentation de 1% de la température dans
cette zone se traduit par une baisse de la production agricole de l’ordre de 1,88 point
de pourcentage. Cette baisse est moindre dans ces États par rapport à celle observée dans
toute la région. Dans ces pays où la température est inférieure à la médiane, la précipitation
n’a pas d’impact sur la production agricole. Dans la colonne [5], on constate qu’en Non-
Afrique subsaharienne (NASS), les pays où la température est inférieure à la médiane ont
une production agricole tributaire de la pluviométrie. Une augmentation de 1% de la plu-
viométrie se traduit par une augmentation de 0,07 point de pourcentage de la production
agricole, même si cela est faible. La déviation de la température par rapport à la norme his-
torique impacte également négativement la production agricole des pays où la température
est inférieure à la médiane et située en ASS, ce qui n’était pas le cas pour toute la région.
Nos résultats n’ont pas pu prouver l’existence d’un effet non linéaire de nos variables
climatiques sur la production agricole, que ce soit en ASS ou en NASS. Cela signifie qu’il
n’y a pas de niveau critique ou de seuil au-delà duquel les changements dans les variables
climatiques entraı̂nent un changement significatif ou soudain dans la production agricole.
Concernant le SPEI, nous avons défini une variable muette qui est égale à 1 qui saisit les
périodes de sécheresse et 0 sinon. Les résultats montrent un impact négatif et significatif
du SPEI sur la production agricole en ASS (voir [4]). En effet, on constate que des périodes
de sécheresse accrue en Afrique subsaharienne sont associées à une baisse de 0,02 point de
pourcentage de la production agricole.
22
Table 7 – Hétérogénéité
Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne
Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Médiane Temp Médiane Temp Effet seuil Sécheresse Médiane Temp Médiane Temp Effet seuil Sécheresse
Log Terre 1.179∗∗∗
1.195∗∗∗
0.713∗∗∗
0.769∗∗∗
0.749∗∗∗
0.701∗∗∗
0.355∗∗∗
0.312∗∗∗
(0.154) (0.161) (0.087) (0.087) (0.080) (0.081) (0.054) (0.054)
Log Engrais 0.015∗∗
0.013∗
0.021∗∗∗
0.022∗∗∗
0.012∗
0.021∗∗∗
0.037∗∗∗
0.039∗∗∗
(0.007) (0.007) (0.004) (0.004) (0.007) (0.007) (0.006) (0.006)
Log Capital 0.017 0.020 0.064∗∗∗
0.060∗∗∗
0.049∗∗∗
0.045∗∗∗
0.061∗∗∗
0.063∗∗∗
(0.017) (0.018) (0.012) (0.012) (0.011) (0.011) (0.010) (0.010)
Log Betail 0.392∗∗∗
0.376∗∗∗
0.433∗∗∗
0.440∗∗∗
0.376∗∗∗
0.406∗∗∗
0.413∗∗∗
0.415∗∗∗
(0.032) (0.032) (0.025) (0.025) (0.019) (0.020) (0.016) (0.016)
Log Travail 0.309∗∗∗
0.317∗∗∗
0.196∗∗∗
0.212∗∗∗
0.014 -0.010 -0.051∗
-0.052∗
(0.053) (0.054) (0.041) (0.040) (0.037) (0.037) (0.030) (0.030)
Log Temp -1.887∗∗∗
-3.031 0.040∗
0.107∗∗∗
(0.611) (4.659) (0.021) (0.038)
Log Precip 0.036 0.338 0.074∗∗
0.074
(0.052) (0.280) (0.029) (0.113)
DeviationTemp -0.015∗
0.006 0.009∗
0.013
(0.009) (0.028) (0.005) (0.009)
DeviationPrecip 0.001 0.005 0.009∗∗
0.015
(0.008) (0.016) (0.004) (0.011)
DeviationTemp(t-1) -0.023∗∗∗
0.008∗
(0.009) (0.005)
DeviationPrecip(t-1) -0.010 0.007∗
(0.008) (0.004)
LogTemp2
0.031 0.051∗∗
(0.960) (0.020)
LogPrecip2
-0.023 -0.012
(0.026) (0.014)
DeviationTemp2
0.001 -0.005∗∗∗
(0.002) (0.002)
DeviationPrecip2
-0.006∗
-0.001
(0.003) (0.002)
SPEI -0.027∗∗∗
-0.006
(0.009) (0.007)
Constant -3.918 -9.484∗∗∗
2.774 -5.957∗∗∗
-5.784∗∗∗
-4.887∗∗∗
-2.106∗∗∗
-1.072∗∗
(2.679) (1.396) (6.037) (0.774) (0.788) (0.777) (0.632) (0.488)
Observations 530 511 1076 1076 578 558 1186 1188
Nombre de pays 24 24 43 43 24 24 44 44
Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui
Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui
Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
R2
.7844 .7822 .807 .8011 .8956 .8965 .8526 .8497
Écarts-types entre parenthèses :
Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1.
IPA est la Production Agriole.
Médiane Temp désigne les pays dont la température est inferieure à la médiane.
23
6. Conclusion et recommandations
Les résultats obtenus à partir de nos régressions économétriques ont permis de répondre
de manière approfondie à notre question de recherche fondamentale portant sur l’impact du
changement climatique sur la production agricole dans la région de l’Afrique Subsaharienne
et dans la région Non-Afrique Subsaharienne . Notre objectif était de déterminer si l’im-
pact du changement climatique sur la production agricole en ASS différait de celui d’autres
régions de pays en développement, en nous appuyant sur les travaux de Barrios et al. (2008).
Les pays en développement choisis pour la comparaison étaient ceux d’Asie, d’Amérique
centrale et d’Amérique du Sud. Deux hypothèses ont été formulées pour atteindre cet ob-
jectif : la première supposait un impact négatif de la température sur la production agricole
en ASS, tandis que la seconde suggérait un impact positif de la pluviométrie. Pour mesu-
rer cette relation empirique entre les variables climatiques et la production agricole, nous
avons utilisé une fonction de production classique en prenant en compte plusieurs variables
climatiques. En utilisant le modèle à effets fixes sur la spécification de base, nous avons
obtenu plusieurs résultats significatifs.
Premièrement, nos résultats montrent que tous les intrants ont un impact significa-
tif sur la production agricole dans les deux régions, que ce soit en ASS ou en NASS.
Deuxièmement, après avoir pris en compte les variables climatiques, nos résultats ont
montré qu’une hausse de température en ASS s’accompagnait d’une baisse drastique de
la production agricole de l’ordre de 2,38 points de pourcentage dans cette région, confir-
mant ainsi notre première hypothèse. Dans la même région, nous avons également constaté
que les précipitations avaient un impact positif sur la production agricole, confirmant
notre deuxième hypothèse. Alors que les périodes de température élevée en ASS étaient
préjudiciables à l’agriculture, la température en NASS était bénéfique à la production
agricole, et son agriculture n’était pas tributaire de la pluviométrie. Troisièmement, nos
résultats principaux ont survécu à plusieurs batteries de tests de robustesse. En ajoutant
plusieurs variables de contrôle supplémentaires et même en changeant d’estimateur, l’im-
pact négatif de la température sur la production agricole en ASS ainsi que l’impact positif
de la précipitation sont restés robustes.
Quatrièmement, des résultats hétérogènes ont également été observés. Dans les pays de
l’ASS avec des températures basses, les précipitations n’ont pas d’impact sur la production
agricole, tandis que dans les pays de NASS, les précipitations ont un impact positif sur
la production agricole. Contrairement à Schlenker and Roberts (2009) et Diallo (2021),
nous n’avons pas pu trouver d’effet non linéaire de nos variables climatiques sur la pro-
duction agricole dans les deux régions. Cela indique que les agriculteurs et les décideurs
politiques pourraient se concentrer sur des stratégies d’adaptation visant à atténuer les
24
effets linéaires du changement climatique plutôt que de se préoccuper de seuils spécifiques
au-delà desquels des dommages graves peuvent se produire. Quant à l’indice standardisé
de précipitation-évapotranspiration (SPEI), il s’est révélé avoir un impact négatif sur la
production agricole en ASS.
En comparant notre étude à celle de Barrios et al. (2008), des similitudes et des
différences significatives sont observées. Tandis que nos travaux et ceux de Barrios et al.
(2008) concordent sur l’impact négatif de la température sur la production agricole en ASS,
l’ampleur de cet impact dans notre étude est 3,21 fois plus élevée que celle rapportée par
Barrios et al. (2008). Alors que Barrios et al. (2008) n’ont pas identifié d’impact de la
température sur la production agricole en NASS, notre recherche révèle un impact positif
significatif de la température sur la production agricole dans cette région, résultat corro-
boré par les travaux de Deschênes and Greenstone (2007). En outre, alors que Barrios et al.
(2008) avaient mentionné dans leur conclusion l’absence d’un lien entre les précipitations
et la production agricole en NASS, nous avons trouvé des preuves empiriques indiquant
que, dans les pays dotés de faibles températures en NASS, les précipitations exercent un
impact positif sur la production agricole.
Afin d’atténuer l’impact du changement climatique sur la production agricole, les au-
torités des pays concernés doivent instaurer des politiques visant à permettre au secteur
agricole de s’adapter à cette nouvelle réalité. Ces politiques pourraient notamment consis-
ter à promouvoir l’utilisation de semences agricoles mieux adaptées aux conditions de
températures élevées et de faibles précipitations. Pour cela, il est indispensable que les
États de ces pays investissent dans la recherche pour développer ces semences. En outre, ces
efforts de recherche pourraient également conduire au développement de techniques agri-
coles plus performantes et respectueuses de l’environnement. Il est important de souligner
que le secteur agricole est un important émetteur de polluants contribuant au changement
climatique. Il est donc primordial de mettre en place des politiques environnementales,
telles que des normes, pour réduire l’utilisation de produits chimiques dans l’agriculture,
ce qui favorise le changement climatique.
25
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Mattoo, A., Subramanian, A., Van Der Mensbrugghe, D., and He, J. (2009). Reconciling
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Meierrieks, D. (2021). Weather shocks, climate change and human health. World Deve-
lopment, 138 :105228.
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Thornton, P. K., Jones, P. G., Alagarswamy, G., and Andresen, J. (2009). Spatial variation
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Topeur, B. (2023). Trois essais sur l’impact socio-économique du changement climatique
en Afrique subsaharienne. PhD thesis, Université Clermont Auvergne.
Vicente-Serrano, S. M., Beguerı́a, S., and López-Moreno, J. I. (2010). A multiscalar drought
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index. Journal of climate, 23(7) :1696–1718.
Zhou, D., Tang, M., and Li, H. (2023). Investigating the nonlinear effects of climate
change on agricultural green total factor productivity : findings from the pstr approach.
Environment, Development and Sustainability, pages 1–19.
30
7. Annexes
Table 8 – Liste des pays
Panel 1 : Afrique Subsaharienne Panel 2 : Asie, Amérique centrale et sud
Angola Liberia Afghanistan Kazakhstan
Benin Madagascar Argentina Kyrgyzstan
Botswana Malawi Azerbaijan Lao
Burkina Faso Mali Bahrain Malaysia
Burundi Mauritania Bangladesh Mongolia
Cabo Verde Mauritius Belize Myanmar
Cameroon Mozambique Bhutan Nepal
Central African Republic Namibia Bolivia Nicaragua
Chad Niger Brazil Pakistan
Comoros Nigeria Cambodia Paraguay
Congo Rwanda Chile Peru
Congo, DRC Senegal China Philippines
Côte d’Ivoire Sierra Leone Colombia Republic of Korea
Equatorial Guinea Somalia Costa Rica Sri Lanka
Eritrea South Africa D. P. R. of Korea Suriname
Ethiopia Tanzania Ecuador Tajikistan
Gabon Togo El Salvador Thailand
Gambia Uganda Guatemala Turkmenistan
Ghana Zambia Guyana Uruguay
Guinea Honduras Uzbekistan
Guinea-Bissau India Venezuela
Kenya Indonesia Viet Nam
Lesotho Japan
31
Table 9 – Définitions des variables et sources
Variables Descriptions Unité Sources
IPA
C’est le niveau relatif du volume de la produc-
tion agricole pour chaque année par rapport à la
période de référence 2014-2016.
Indice FAOSTAT (2024)
Terre La somme des terres arables. 1000 ha FAOSTAT (2024)
Capital
Formation Brute de Capital Fixe : Le montant
total des dépenses engagées pour l’acquisition ou
la construction des biens d’équipement pour ac-
croı̂tre les capacités de production agricoles d’un
pays.
US $ constants 2015. FAOSTAT (2024)
Travail
Le nombre de personnes activement engagées dans
le secteur agricole.
% FAOSTAT (2024)
Bétail
C’est une estimation du nombre d’animaux dans
les fermes à partir de l’indice de production de
bétail 2014-2016 = 100.
Indice Banque Mondiale (WDI, 2024)
Engrais
La quantité d’éléments nutritifs pour les plantes
et qui participent à leur croissance et rendement.
Tonnes FAOSTAT (2024)
Precip Précipitations annuelles totales. mm3 CRU ts4.07 de Harris et al. (2020)
Temp Températures moyennes annuelles. Degrés Celsius CRU ts4.07 de Harris et al. (2020)
DeviationTemp
L’écart de la température par rapport à la
moyenne historique. L’objectif est de capter les
chocs de la température liés au changement cli-
matique.
Degrés Celsius
Calculée par les auteurs à partir des
données CRU ts4.07 de Harris et al.
(2020)
DeviationTemp(t-1)
La déviation de la température retardée permet
de prendre en compte l’impact des phénomènes
météorologiques de l’année t-1 sur l’année t.
Degrés Celsius
Calculée par les auteurs à partir des
données CRU ts4.07 de Harris et al.
(2020)
DeviationPrecip
L’écart de la Précipitation par rapport à la
moyenne historique. L’objectif est de capter les
chocs de la Précipitation liés au changement cli-
matique.
mm3
Calculée par les auteurs à partir des
données CRU ts4.07 de Harris et al.
(2020)
DeviationPrecip-t-1
La déviation de la précipitation retardée permet
de prendre en compte l’impact des phénomènes
météorologiques de l’année t-1 sur l’année t.
mm3
Calculée par les auteurs à partir des
données CRU ts4.07 de Harris et al.
(2020)
SPEI
Prend en compte les conditions de sécheresses et
d’humidité. Lorsque cet indice est inférieur à 0, on
se trouve dans une période de sécheresse et lorsque
celui-ci est supérieur à la valeur nulle nous sommes
dans une période de forte pluviométrie.
Indice Banque Mondiale (ESG, 2024)
32
Table 10 – Impact des variables climatiques sur la production sans les intrants en ASS
Variable dép. :
Log IPA [1] [2] [3] [4]
Log Temp -3.664∗∗∗
(1.152)
Log Precip 0.160∗∗∗
(0.053)
DeviationTemp -0.036∗∗
(0.018)
DeviationPrecip 0.029∗∗∗
(0.008)
Constant 15.678∗∗∗
2.927∗∗∗
4.070∗∗∗
4.026∗∗∗
(3.663) (0.362) (0.041) (0.033)
Observations 1161 1161 1161 1161
Nombre de pays 43 43 43 43
Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui
Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui
Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000
R2
.6594 .6487 .6534 .6502
Écarts-types entre parenthèses :
Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1.
IPA est la Production Agricole.
Table 11 – Statistique descriptive du panel 2
Variable Obs. Unité Moyenne Écart-type Min Max
IPA 1215 Indice 83.087 21.593 21.91 166.59
Terre 1215 1000 ha 42121.74 90799.558 8.1 528217.6
Engrais 1215 Tonne 1315777 4453920.9 100 30981667
Capital 1215 1000 $ US 6186.804 19705.134 0 169852.99
Betail 1215 Indice 82.191 25.938 11.41 182.65
Travail 1215 % 32.507 18.717 1 85.4
Temp 1215 °C 19.462 7.774 -.413 29.151
Precip 1215 Mm3 1482.961 852.589 19.292 3603.058
DeviationTemp 1215 °C 2.09 1.235 -1.741 5.566
DeviationPrecip 1215 Mm3 .017 1.021 -3.488 3.08
SPEI 1215 Indice -.197 1.083 -3.073 2.796
33
Figure 3 – Distribution de la déviation de la température
Source : Constrution de l’auteur
Figure 4 – Distribution de la déviation de la précipitation
Source : Constrution de l’auteur
34
Figure 5 – La déviation de la température moyenne en surface de 2021 par rapport à la
moyenne de 1991 à 2020, en degrés Celsius, en Afrique et en Asie.
Source : Copernicus Climate Change Service (2024)
35

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  • 1. L’impact du changement climatique sur la production agricole : Est-il différent pour l’Afrique ? Abdoul Latif SOKOUNDOU∗† Mars 2024 Résumé Cette étude examine l’impact du changement climatique sur la production agri- cole en Afrique subsaharienne afin de déterminer s’il diffère de celui d’autres pays en développement. Nous utilisons deux échantillons : le premier composé de 46 pays d’Afrique subsaharienne et le deuxième composé de 47 pays d’Asie, d’Amérique cen- trale et du Sud. Pour évaluer cette relation, nous utilisons une fonction de produc- tion intégrant des variables climatiques. En utilisant le modèle à effets fixes sur notre spécification de base, nos résultats montrent un impact significatif des variables cli- matiques sur la production agricole. En ASS, une augmentation de la température est associée à une baisse importante de la production agricole, de 2,38 points de pourcentage, tandis que des augmentations de précipitations entraı̂nent une hausse de la production de 0,08 point de pourcentage. Ces résultats restent robustes après l’inclusion de variables de contrôle supplémentaires et l’utilisation d’un estimateur alternatif. Par ailleurs, en NASS, une hausse de température semble avoir un effet bénéfique sur l’agriculture, avec une augmentation de 0,04 point de pourcentage de la production agricole. Enfin, l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration (SPEI) affecte négativement la production agricole en ASS, alors qu’il n’a pas d’im- pact dans l’ autre région étudiée. Des recommandations sont formulées afin d’atténuer les effets du changement climatique sur la production agricole en ASS. Mots clés : Changement climatique, Modèle à effets fixes, SPEI. JEL Codes : D24 , O13, O57, Q18, Q54 Remerciements : Nous tenons à exprimer notre gratitude envers Chantale Oweggi, doctorante au LEO-UCA, ainsi qu’à Olivier Santoni pour avoir facilité notre accès aux données climatiques. ∗ Université Clermont Auvergne, Ecole d’Économie, Clermont Ferrand, France † Chaire Économie du Climat, Palais Brongniart, 28 Pl. de la Bourse, Paris, France Mail: Abdoul Latif.SOKOUNDOU@etu.uca.fr 1
  • 2. Table des matières Table des matières 2 1 Introduction 3 2 Revue de la littérature 5 3 Données 9 3.1 Drescription des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 Statistiques descriptives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3 Matrice de corrélation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4 Méthodologie 14 4.1 Spécifiation du modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.2 Choix de l’estimateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.3 Tests d’hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 Résultats économétriques 16 5.1 Résultats principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.2 Robustesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.1 Ajout de variables supplémentaires . . . . . . . . . . 19 5.2.2 Utilisation d’ un modèle alternatif . . . . . . . . . . . 19 5.3 Hétérogénéité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 6 Conclusion et recommandations 24 Bibliographie 26 7 Annexes 31 2
  • 3. 1. Introduction Le changement climatique représente l’un des défis les plus pressants au niveau mondial actuellement. Il affecte toutes les régions de la planète, engendrant d’importantes pertur- bations et ayant des répercussions inévitables sur les politiques économiques de la plupart des États, que ce soit de manière directe ou indirecte (Kohler and Maselli, 2009). Il est indéniable qu’il constitue une menace pour l’humanité, altérant le bien-être des indivi- dus et entraı̂nant des modifications dans les conditions environnementales. Le concept de changement climatique renvoie à l’augmentation de la fréquence des températures, due à la concentration des gaz à effet de serre, entraı̂nant des variations dans les précipitations, des périodes de sécheresse accrues, ainsi que des tempêtes et des ouragans plus fréquents. Cette élévation de la température globale est attribuable aux activités humaines telles que la combustion des combustibles fossiles et la déforestation pour la construction (GIEC, 2013). Selon le sixième rapport (GIEC, 2021), les émissions de gaz à effet de serre résultant des activités humaines ont réchauffé le climat à un rythme sans précédent, la température de la surface de la terre ayant augmenté de 1,1 °C par rapport à l’ère préindustrielle. Le changement climatique exerce un impact sur tous les secteurs de l’économie et en- gendre des coûts considérables (Mellinger et al., 1999). Pour évaluer ces répercussions, Nordhaus (1992) a développé des modèles tels que DICE et RICE, qui intègrent l’interaction entre l’activité économique et le climat à travers les émissions de gaz à effet de serre issues de la production, ainsi qu’une fonction de dommages climatiques. Des recherches menées par Dell et al. (2008) ont mis en évidence une diminution des revenus dans plusieurs municipa- lités des États-Unis suite à l’augmentation des températures. Cette corrélation intrinsèque entre le climat et la croissance économique est confirmée par de nombreuses études (Bar- rios et al., 2010; De Bandt et al., 2021). Diverses études ont identifié les secteurs les plus affectés, comprenant notamment l’industrie (Huntington, 1924; Dell et al., 2014; Bambe et al., 2024), le commerce (Combes et al., 2016; Tamiotti, 2009; Mattoo et al., 2009; Dellink et al., 2017), le tourisme (Hein et al., 2009; Scott et al., 2012; Rosselló-Nadal, 2014), et la santé (Meierrieks, 2021), ainsi que l’agriculture (Deschênes and Greenstone, 2007; Burke and Emerick, 2016; Hagerty, 2021). Le changement climatique représente un défi majeur pour l’agriculture à l’échelle mondiale et est au cœur des débats dans ce domaine. Plusieurs auteurs ont examiné le lien potentiel entre le climat et la production agricole. Ansi une étude portant sur les impacts socio-économiques et climatiques sur l’agriculture à l’échelle mondiale a révélé que les asymétries d’impact critiques, dues à la fois au climat et aux structures socio-économiques, pourraient accentuer les disparités actuelles de production et de consommation entre le monde développé et le monde en développement. Cela pour- rait potentiellement influencer la productivité agricole à l’échelle mondiale (Gornall et al., 2010). 3
  • 4. L’Afrique subsaharienne se trouve être l’une des régions où les conséquences économiques du changement climatique sont particulièrement importantes, bien qu’elle ait contribué moins que d’autres régions à ce réchauffement (Jacquemot, 2013). Cela s’explique par le fait qu’une grande partie de son produit intérieur brut (PIB) dépend entièrement de ce secteur, technologiquement peu développé et vulnérable aux aléas climatiques. Dans cette région, l’agriculture revêt une importance majeure pour la performance économique natio- nale. Par exemple, cela se manifeste par sa part dans le PIB, qui varie de 40 à 60 % dans environ les deux tiers de la région. Elle emploie une grande proportion de la main-d’œuvre (de 50 % à aussi élevé que 90 % dans la plupart des cas), constitue une source majeure de devises étrangères (de 25 % à aussi élevé que 95 % dans les trois quarts des pays), fournit l’essentiel des aliments de base et assure la subsistance et d’autres revenus à plus de la moitié de la population (Banque Mondiale, 2008) . En Afrique de l’Ouest, par exemple, les changements climatiques réduisent la productivité des céréales. Cette baisse des rende- ments est particulièrement marquée dans l’ouest du Sahel, où les effets d’une diminution des précipitations et d’une augmentation des températures se combinent d’ici 2050 (Sultan et al., 2015). Les manifestations climatiques compromettant la production dans le Sahel incluent notamment l’augmentation des températures minimales et maximales, la forte va- riabilité des précipitations, les sécheresses intenses et les inondations (Topeur, 2023). La vulnérabilité du secteur agricole au changement climatique en Afrique subsaha- rienne est une préoccupation majeure dans la région et a un impact négatif sur la sécurité alimentaire (Alemu and Mengistu, 2019). Outre les régions de moyenne et haute lati- tude, où les chocs climatiques pourraient potentiellement augmenter la productivité des cultures (Thornton et al., 2009), de nombreuses études, notamment celle de Christensen et al. (2007), ont révélé une baisse de la productivité moyenne des cultures dans les pays d’Afrique subsaharienne. L’augmentation des températures devrait globalement avoir un impact négatif sur la productivité des cultures en affectant la croissance et la durée des cultures (Gregory et al., 2005). De plus, la faible capacité des exploitants agricoles en Afrique subsaharienne à faire face à la variabilité climatique les expose à une diminution de la disponibilité alimentaire, susceptible de les affecter gravement (Da Ndonougbo and Agbodji, 2020). L’agriculture pluviale étant le principal moyen de subsistance des popu- lations rurales en Afrique subsaharienne, de nombreuses personnes seraient vulnérables et pourraient voir leur capital financier sérieusement compromis (Thornton et al., 2009). Les ressources financières limitées, combinées à des prévisions de prix élevés des denrées alimentaires, affectent donc sérieusement l’accessibilité à l’alimentation et constituent une source potentielle supplémentaire d’insécurité alimentaire face au changement climatique (Gregory et al., 2005). 4
  • 5. Face à ces préoccupations, notre étude se donne pour objectif d’analyser l’impact du changement climatique sur la production agricole en Afrique subsaharienne, en comparant cet impact avec celui d’autres régions en développement. Nous formulons deux hypothèses pour atteindre notre objectif : (i) nous supposons que la température a un effet négatif sur la production agricole en Afrique subsaharienne et (ii) nous postulons que les précipitations ont un effet positif sur la production agricole dans cette même région. Nous nous appuyons sur les travaux de Barrios et al. (2008), mais notre étude apporte des améliorations en utilisant de nouvelles données et de nouvelles variables. Premièrement, nous utilisons les données climatiques de la base CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) ; en plus de la température et des précipitations, nous utilisons également leurs écarts par rapport à la moyenne his- torique. Deuxièmement, nous explorons la possibilité d’un effet non linéaire des variables climatiques sur la production agricole. Troisièmement, nous utilisons l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration comme mesure alternative des précipitations et de la température. La suite de notre papier sera organisé comme suit : la section 2 sera consacrée à la revue de la littérature, en mettant en avant les travaux récents sur ce sujet ; la section 3 traitera des données et la statistique descriptive ; la section 4 présentera la méthodologie, tout en montrant le modèle économétrique et les différents tests ; la section 5 analysera les résultats, en présentant les résultats principaux, les résultats en robustesse et les résultats en hétérogénéité ; enfin, la section 6 constituera la conclusion. 2. Revue de la littérature La littérature aborde l’estimation de l’impact des variables climatiques sur la produc- tion agricole en distinguant deux concepts : le changement climatique et les chocs cli- matiques. L’Organisation météorologique mondiale (OMM, 2012) définit le changement climatique comme toute modification statistiquement significative du climat observée sur une période prolongée, généralement des décennies ou plus, due à des processus naturels ou à des activités humaines. En revanche, les chocs climatiques désignent des événements météorologiques extrêmes dépassant les normes habituelles. Cette distinction conduit à des interprétations différentes des valeurs associées. Dans les études sur le développement, plusieurs travaux se sont penchés sur l’impact du climat sur le secteur agricole. Deux approches principales sont utilisées pour estimer cet effet. La première consiste à évaluer la relation entre les variables climatiques et le ren- dement agricole à partir d’une fonction de production (Frisvold and Ingram, 1995). Cette méthode a été critiquée car elle ne tient pas suffisamment compte des coûts d’adaptation 5
  • 6. des agriculteurs au changement climatique, ce qui peut masquer les véritables effets de ce dernier sur le rendement agricole. La seconde approche est le modèle ricardien, qui évalue les effets du changement climatique sur la valeur actuelle et future des terres agricoles (Mendelsohn et al., 1994). En utilisant cette approche, les auteurs ont constaté que des températures plus élevées, excepté en automne, réduisent la valeur moyenne des exploita- tions agricoles, tandis que des précipitations accrues en dehors de l’automne augmentent ces valeurs. Cette méthode a également été utilisée par Ouedraogo (2012) pour évaluer l’im- pact des changements climatiques sur les revenus agricoles au Burkina Faso. Les résultats ont montré une sensibilité importante de l’agriculture burkinabé à la précipitation et à la température, avec des pertes de revenus atteignant 3,6 %. Toujours dans cette même approche, Mano and Nhemachena (2007) utilisent la méthode ricardienne pour examiner l’impact économique du changement climatique sur l’agriculture au Zimbabwe. Les auteurs constatent que le revenu agricole net est affecté négativement par l’augmentation de la température et positivement par l’augmentation des précipitations. De plus, leurs résultats d’analyse de sensibilité montrent que la production agricole dans l’agriculture familiale au Zimbabwe est contrainte par des facteurs climatiques, à savoir des températures plus élevées et des précipitations plus faibles. Cependant, cette analyse effectuée en coupe transversale a fait l’objet de plusieurs critiques car elle ne permet pas de capturer l’hétérogénéité spa- tiale et temporelle (Schlenker and Roberts, 2009). Dans cet article, nous nous intéressons à la première approche utilisée par Barrios et al. (2008). Dans une étude sur l’impact économique du changement climatique sur les terres agri- coles américaines, Deschênes and Greenstone (2007) estiment l’effet de la variation aléatoire d’une année sur l’autre de la température et des précipitations sur les bénéfices agricoles. Les résultats indiquent que le changement climatique augmentera les bénéfices annuels de 1,3 milliard de dollars en 2002 ou 4 %. En utilisant des données californiennes et une approche par variable instrumentale, Hagerty (2021) constate un déclin de la production agricole lorsque l’eau se fait rare et que des stratégies d’adaptation inefficaces n’ont pas permis d’augmenter les revenus. Toujours aux États-Unis, Burke and Emerick (2016) constatent également de faibles effets de l’adaptation dans le secteur agricole américain, avec de forts impacts négatifs des hausses de température sur les rendements des cultures. L’impact du changement climatique sur la production agricole varie considérablement se- lon les régions et dépend de la capacité d’adaptation des agriculteurs. En Asie, les pertes sont particulièrement significatives par rapport à d’autres régions du monde. Avec un tiers de la population mondiale et la majorité des familles pauvres, dont la plupart sont im- pliquées dans l’agriculture, l’Asie est un acteur majeur dans le secteur agricole (Banque Mondiale, 2018), représentant les deux tiers du PIB agricole mondial. Lee et al. (2012) ont analysé l’impact du changement climatique sur la production agricole dans 13 pays asiatiques pour la période 1998-2007, utilisant un modèle de panel à effets fixes au niveau 6
  • 7. du pays et des variables climatiques. Leurs résultats ont révélé que l’augmentation de la température annuelle réduit la production agricole tandis que les précipitations augmentent cette production. Se concentrant sur quatre grands pays de l’Asie du Sud - Bangladesh, Inde, Pakistan et Sri Lanka, Bandara and Cai (2014) ont utilisé un modèle d’équilibre partiel et calculable pour examiner l’impact des changements de productivité des cultures dus au changement climatique. Leurs résultats ont indiqué un impact significatif et négatif sur la production alimentaire et les prix dans ces pays en raison des changements de pro- ductivité agricole induits par le changement climatique. Les études empiriques sur l’Inde ont également montré des résultats similaires. Par exemple, Hundal (2007) a constaté qu’une augmentation de la température entre 1,0 °C et 3,0 °C réduit la productivité du riz au Punjab de 3 à 10 %. De même, Geethalakshmi et al. (2011) ont observé une diminution du rendement en riz jusqu’à 41 % au Tamil Nadu en raison d’une augmentation de la température de 4 °C. Au Népal, une précipitation relativement faible et une température élevée semblent avoir un impact positif sur le re- venu net des exploitations agricoles pendant les saisons d’automne et de printemps. Une étude utilisant des données climatiques en coupe transversale et en séries temporelles a révélé que le revenu net des exploitations agricoles est susceptible d’augmenter avec les précipitations estivales, mais pas avec la température. De plus, une augmentation mar- ginale des précipitations augmenterait les revenus agricoles dans la région montagneuse, mais les réduirait dans la région du Terai. Ainsi, l’impact du changement climatique sur la production agricole semble varier dans différentes zones climatiques ainsi que dans les cultures (Gurung et al., 2014). Les résultats des travaux de Ju et al. (2013) ont montré que la variation du climat peut avoir des effets positifs et négatifs sur l’agriculture en Chine. Cependant, les impacts négatifs semblent prédominer. Les auteurs suggèrent que sans me- sures d’adaptation aux changements climatiques, les rendements du blé irrigué, du maı̈s et du riz devraient diminuer de 2,2 à 6,7 %, de 0,4 à 11,9 % et de 4,3 à 12,4 % respectivement dans les années 2050 par rapport aux rendements potentiels de la période 1961-1990. Plusieurs études ont tenté d’explorer les effets du climat sur la production agricole en Afrique. Sur ce continent, la majorité de l’eau douce disponible est utilisée pour l’agri- culture ; les techniques agricoles sont relativement simples, et une grande partie du terri- toire est déjà chaude et sèche. Tout changement dans les schémas de précipitations et de températures aura des impacts majeurs sur la viabilité et les rendements de la production agricole. Dans une étude récente, Emediegwu et al. (2022) ont utilisé un modèle de données de panel spatio-temporel pour estimer l’effet des fluctuations météorologiques annuelles sur le rendement du millet en Afrique subsaharienne pour la période 1970-2016. Ils ont constaté qu’une augmentation du réchauffement régional réduisait le rendement du millet. En effet, une augmentation de 1 °C de température se traduisait par une baisse d’environ 3 % de 7
  • 8. la production du millet. En combinant la production historique des cultures et les données météorologiques dans une analyse de panel sur l’Afrique subsaharienne, Schlenker and Lo- bell (2010) ont montré, selon leur spécification, une baisse de la production de 22% pour le maı̈s, 17 % pour le sorgho, 17 % pour le mil, 18 % pour l’arachide et 8 % pour le manioc dans la région. Ils ont également démontré que les pays ayant les rendements moyens les plus élevés subissaient les plus grandes pertes de rendement prévues. Le changement climatique peut avoir un impact négatif, mais cet impact peut être atténué en fonction du type de terre où l’agriculture est pratiquée. Une étude sur la survie de l’agriculture africaine face au changement climatique a révélé, à l’issue d’une enquête concernant 9000 agriculteurs de onze (11) pays d’Afrique, que le revenu des agriculteurs en terre sèche diminuait tandis que celui des agriculteurs au niveau des cultures irriguées augmentait (Kurukulasuriya et al., 2006). En ce qui concerne les prévisions, les impacts du changement climatique en Afrique projetés par rapport aux niveaux de production actuels varient considérablement. Les évaluations économétriques prévoient des variations de -100 % à +168 %, les évaluations basées sur les processus de -84 % à +62 %, et les évaluations statistiques de -57 % à +30 %. L’agriculture dans toute l’Afrique court un risque certain d’être affectée négativement par les variations climatiques ; les systèmes de culture et les infrastructures existants devront être modifiés pour répondre à la demande future (Müller et al., 2011). De plus, à travers une méta-analyse des données de 52 publications originales issues d’un premier dépouillement de 1144 études, il a été constaté que le changement cli- matique a causé dans le continent africain des changements moyens de rendement de -17 % (blé), -5 % (maı̈s), -15 % (sorgho) et -10 % (mil) ont été estimés (Knox et al., 2012). Il est important de souligner que certaines recherches ont exploré une relation non linéaire entre les variables climatiques et la production agricole. Ces études visent à déterminer un seuil (minimal ou maximal) de température ou de précipitations à partir duquel la pro- duction agricole réagirait différemment. Par exemple, Schlenker and Roberts (2009) ont évalué l’impact du changement climatique sur plusieurs cultures aux États-Unis en testant la présence d’un effet non linéaire de la température sur ces cultures. Leurs résultats ont révélé une relation non linéaire robuste et significative entre la température et les ren- dements, montrant que les rendements augmentent avec la température jusqu’à un seuil critique de 29°C pour le maı̈s, 30°C pour le soja et 32°C pour le coton, au-delà duquel des températures plus élevées nuisent significativement aux rendements. Des travaux similaires menés par Burke et al. (2015) ainsi que par Zhou et al. (2023) ont également exploré ces effets non linéaires. 8
  • 9. 3. Données 3.1. Drescription des données Dans cette étude, nous analysons deux panels différents composés d’un ensemble de données. Le premier porte sur les pays d’Afrique subsaharienne, tandis que le deuxième concerne des pays non Afrique subsaharienne, tous deux sur la période 1995-2021. L’en- semble de données pour l’Afrique subsaharienne comprend quarante-six (46) pays. Les quarante-sept (47) pays non africains de la deuxième base de données sont répartis en deux groupes : vingt-six (27) pays asiatiques et vingt-et-un (20) pays d’Amérique centrale et du Sud, tous étant des pays en développement. Nous avons choisi cette période tempo- relle en raison de la disponibilité des données pour certaines variables. Les données ont été recueillies à partir de la base de données en ligne de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAOSTAT, 2024), de la Banque Mondiale (ESG, 2024), et de la base CRU ts4.07 de Harris et al. (2020). Nous avons sélectionné neuf (09) variables pour notre étude, représentant d’une part, les inputs d’une fonction de production agricole classique et d’autre part, les variations climatiques. L’Indice de Production Agricole “IPA”, notre variable dépendante, représente le niveau relatif du volume de la production agricole pour chaque année par rapport à la période de référence 2014-2016. Comme Barrios et al. (2008), nous utilisons cette variable pour permettre une comparaison directe de la performance agricole entre les pays ou les régions. Nos variables de contrôle se concentrent principalement sur les intrants classiques d’une fonction de production agricole. La variable “Terre” représente la somme des terres arables en milliers d’hectares. Le “Capital” consiste en la formation brute du capital fixe en dol- lars américains constants aux prix de 2015. La formation brute du capital fixe reflète les dépenses totales engagées pour l’acquisition ou la construction des biens d’équipement dans le secteur agricole, ce qui témoigne des efforts déployés par les entreprises ou par l’État pour développer ou moderniser les capacités de production agricole d’un pays. Le “Travail” est mesuré par le nombre de personnes activement engagées, en pourcentage. La taille et la composition de la force de travail agricole varient d’un pays à l’autre et même au sein des régions d’un même pays, en fonction de facteurs tels que la taille des exploitations, les pra- tiques agricoles, le niveau de mécanisation, le conditions climatiques et la disponibilité de la main-d’œuvre. La variable “Bétail”, estimée à partir de l’indice de production de bétail, est calculée à partir du nombre d’animaux dans les fermes. Le bétail fournit du lait et de la viande, et contribue également à la fertilisation du sol en fournissant du fumier, riche en nutriments. En outre, la variable “Engrais” représente la quantité d’éléments nutritifs pour les plantes consommés en tonnes. Les engrais choisis sont principalement composés d’azote et de potassium, qui sont essentiels à la croissance des plantes et au rendement des cultures. 9
  • 10. Les données climatiques, notamment les températures moyennes annuelles “Temp” ex- primées en degrés Celsius et les précipitations annuelles “Precip” en millimètres cubes, pro- viennent de la base de données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020). À partir de ces données, nous avons calculé les déviations de la température “DeviationTemp” et des précipitations “DeviationPrecip” par rapport à la moyenne historique. Conformément aux méthodes de calcul du FMI, cette dernière est établie en prenant comme référence les années 1951-1980. Pour calculer la déviation de la température ou des précipitations, nous utilisons la formule de Eastin (2018). Cet auteur mesure les chocs climatiques à partir des Z-scores : Zit = (Xit − Xi) σit Où Xit représente la valeur de la température ou la précipitation à un moment donné t, Xi la moyenne de la température ou la précipitation sur les cinq dernières années, et σit l’écart-type de la température ou de la précipitation. Ceci permet de capter la déviation normalisée à court terme de la température ou de la précipitation. Enfin, l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration (SPEI) est utilisé pour évaluer les conditions de sécheresse en se basant sur les données de précipitations et d’évapotranspiration. Lorsque les valeurs sont négatives et éloignées de zéro, cela indique une sécheresse accrue, tandis que des valeurs positives signalent un excès d’humidité. Contrairement aux indices précédents tels que l’indice de Palmer, le SPEI prend en compte l’évapotranspiration, permettant une évaluation plus complète des conditions de sécheresse. Cet indicateur a été développé pour la première fois par Vicente-Serrano et al. (2010). Il lisse les disparités entre les zones climatiques afin de rendre les comparaisons entre les pays plus pertinentes en ce qui concerne les phénomènes de sécheresse. Nous estimons qu’il peut constituer une alternative à l’utilisation de la température et de la précipitation comme variables climatiques. 3.2. Statistiques descriptives La table 1 ci-dessous présente la statistique descriptive des variables pour le panel constitué des pays d’Afrique subsaharienne. Pour l’Indice de Production Agricole, le Bétail et le Travail, les valeurs sont regroupées autour de la moyenne, démontrant ainsi une homogénéité entre les pays de l’Afrique subsa- harienne. En effet, la région a enregistré un IPA moyen de 83,087, avec un score minimum de 24,85 et un score maximum de 180,04. Ces scores minimum et maximum correspondent respectivement à l’Angola et au Sénégal. En ce qui concerne le bétail, la moyenne est de 85,99071, avec des valeurs allant de 20,12 à 162,36. Concernant le travail, le secteur agricole emploie en moyenne 54,13% de personnes et varie entre 5,1% et 92,6%. 10
  • 11. Pour ce qui est des variables Terre, Engrais et Capital, après avoir examiné les écarts- types, on remarque que les valeurs sont assez dispersées autour de la moyenne, ce qui montre une hétérogénéité entre les pays pour ces variables. En effet, les pays d’Afrique subsaharienne disposent en moyenne de 20 356,494 milliers d’hectares de terres arables, avec une superficie minimale de 70 milliers d’hectares observée au Cap-Vert et une maxi- male de 98 125 milliers d’hectares observée en Afrique du Sud. De plus, la quantité moyenne d’engrais utilisés pour la production agricole est de 38 541,55 tonnes, mais elle varie de 0 à 618 738,4 tonnes, traduisant une distribution relativement élevée. Cette valeur minimale nous indique qu’il existe certains pays de cette région qui n’ont pas utilisé d’engrais chi- miques pendant certaines années, comme c’est le cas de la Somalie. Concernant le capital, sa moyenne est de 496,7879, avec un minimum de 1,338474 et un maximum de 18 914,37. Cela montre une grande divergence entre les pays en ce qui concerne le montant total des dépenses engagées pour l’acquisition ou la construction des biens d’équipement. En ce qui concerne les variables climatiques, les précipitations annuelles moyennes s’élèvent à 1 114,985 mm3 et varient entre 57,4581 et 35 530,774, symbolisant ainsi une forte divergence entre les pays d’Afrique subsaharienne en matière de précipitations. La température moyenne dans cette région est de 24,28 degrés Celsius, ce qui démontre une fois de plus que le réchauffement climatique est une réalité en Afrique. Concernant les chocs de température, on observe une variation positive par rapport à la normale avec un écart moyen de 2,61 degrés Celsius, tandis que les chocs pluviométriques connaissent une variation négative de 0,337 mm3 par rapport à la normale. Le SPEI moyen est de -0,30, ce qui signifie que la région traverse des périodes de sécheresse. Table 1 – Statistique descriptive des variables Variable Obs. Unité Moyenne Écart-type Min Max IPA 1161 Indice 85.432 23.302 24.85 180.04 Terre 1161 1000 ha 20356.494 21153.492 70 98125 Engrais 1088 Tonne 38541.554 85265.68 0 618738.41 Capital 1161 1000 $ US 496.788 1902.379 1.338 18914.368 Betail 1161 Indice 85.991 22.461 20.12 162.36 Travail 1161 % 54.133 19.83 5.1 92.6 Temp 1161 °C 24.689 3.388 11.512 30.018 Precip 1161 Mm3 1114.985 656.367 57.458 3530.774 DeviationTemp 1161 °C 2.613 1.2 -.465 7.481 DeviationPrecip 1161 Mm3 -.337 .801 -3.786 5.008 SPEI 1161 Indice -.304 .889 -2.898 3.216 11
  • 12. Afin de permettre une comparaison de la performance agricole et des variations clima- tiques entre les deux régions, nous avons élaboré des graphiques pour donner un aperçu des données. La figure 1 présente la production agricole moyenne et la température an- nuelle moyenne pour les deux régions. Comme on peut le constater, la production agricole moyenne pour la période d’étude est légèrement supérieure à celle de la région non afrique subsaharienne. De même, pour la température, on observe une température moyenne plus élevée en Afrique subsaharienne et une température moyenne plus faible dans la région non afrique subsaharienne. La figure 2 présente la précipitation moyenne annuelle dans les deux régions. On observe que les précipitations dans la région non afrique subsaharienne sont nettement supérieures à celles en Afrique subsaharienne. Cela s’explique par le fait que la majorité des pays de la région non afrique subsaharienne se trouvent dans des régions moins désertiques, bénéficiant de périodes de mousson et d’un climat humide. L’Amérique du Sud et l’Asie du Sud abritent des forêts primaires et tropicales. À l’exception des pays du bassin du Congo, les pays de la région africaine subsaharienne ne se trouvent pas dans des zones forestières. Figure 1 – Production agriole et température annuelle moyenne Source : Constrution de l’auteur 12
  • 13. Figure 2 – Précipiation annuelle moyenne Source : Constrution de l’auteur 3.3. Matrice de corrélation Pour analyser la corrélation entre les variables explicatives et la variable dépendante de notre modèle, nous avons construit une matrice de corrélation. Celle-ci nous permet d’examiner les relations entre les variables et d’identifier d’éventuels problèmes de multi- collinéarité. La table ci-dessous présente les résultats de cette matrice de corrélation. Table 2 – Corrélation entre les variables Nous remarquons que, parmi les variables explicatives classiques, à l’exception de la terre (-0,142) et du travail (-0,291), toutes sont positivement et significativement corrélées à la production agricole. En ce qui concerne les variables climatiques, la température (-0,125) et les précipitations (-0,011) sont négativement corrélées à l’indice de production agricole, tandis que l’écart par rapport à la moyenne historique de la température (0,210) et des précipitations (0,197) montre une relation positive et significative avec la variable expliquée. En examinant la corrélation entre les variables explicatives, nous constatons que le SPEI 13
  • 14. et l’écart par rapport à la moyenne des précipitations présentent une corrélation très forte avec un coefficient de 0,934, ce qui sous-entend que ces deux variables ne peuvent pas être incluses dans un même modèle. Selon Gujarati et al. (2003), une potentielle multicollinéarité est envisagée si le coefficient de corrélation dépasse 0,8 entre les variables. En revanche, l’écart par rapport à la moyenne des précipitations et les engrais présentent le coefficient de corrélation significativement le plus faible, avec une valeur de 0,062. 4. Méthodologie 4.1. Spécifiation du modèle L’objectif principal de cette étude est d’examiner empiriquement l’impact du change- ment climatique sur la production agricole en Afrique subsaharienne par rapport à un autre panel de pays en développement. Nous nous inspirons du modèle de Frisvold and Ingram (1995) et de Barrios et al. (2008) dans lequel les auteurs spécifient une fonction de production agricole en prenant en compte les inputs conventionnels. Ces inputs ont long- temps été considérés comme des déterminants de la production agricole. Toutefois, nous ajoutons les variables climatiques pour évaluer leur impact sur la production agricole, ce qui constitue l’objectif même de notre étude. Pour tester l’impact des variables climatiques sur la production agricole, notre modèle est défini comme suit : Log(IPAit) = α + β1Log(Terreit) + β2Log(Engraisit) + β3Log(Capitalit) + β4Log(Bétailit) + β5Log(Travailit) + β6Log(Tempit) + β7Log(Precipit) + µi + λt + ϵit (1) Où IPAit est l’indice de production agricole du pays i au temps t. α est la constante. Terre, Engrais, Capital, Bétail, et Travail représentent les inputs de la production agri- cole. Temp et Precip représentent nos variables climatiques et sont respectivement la température annuelle moyenne et la précipitation annuelle, qui sont nos variables d’intérêt. µi représente l’effet fixe pays qui capture les caractéristiques individuelles inobservées, ces effets fixes permettent de contrôler les facteurs spécifiques au pays pouvant affecter la pro- duction agricole. λt représente l’effet fixe temporel, qui permet de contrôler les facteurs communs à l’ensemble des pays. ϵit représente le terme d’erreur supposé être distribué normalement, et enfin β1, . . . , β7 sont des paramètres à estimer. 4.2. Choix de l’estimateur La double dimension des données de panel nous permet d’étudier simultanément la dynamique et l’hétérogénéité des comportements des agents (Balestra and Nerlove, 1966). Deux principaux estimateurs permettent de saisir ces effets fixes individuels et temporels. Il 14
  • 15. s’agit notamment des estimateurs Within et Between, qui offrent la possibilité de mesurer la variabilité inter-individuelle, la variabilité intertemporelle et la variabilité intra-individuelle temporelle. Le modèle à effet fixe (Within) capture les caractéristiques individuelles inob- servées qui sont invariables dans le temps et qui varient entre les individus. Dans le modèle à effet aléatoire (Between), les effets individuels ne sont plus perçus comme des paramètres à estimer, mais comme des réalisations d’une variable aléatoire, les effets individuels sont maintenant pris en compte au niveau de la variance de la perturbation (Araujo et al., 2008). Dans cette étude, pour choisir l’estimateur approprié à notre contexte, nous avons réalisé le test des effets fixes de Fisher, qui consiste à vérifier l’existence de caractéristiques spécifiques pour chaque pays, et le test des effets aléatoires spécifiques de Breusch-Pagan. Les deux tests ont révélé la présence d’effets fixes spécifiques et d’effets aléatoires. Pour choisir entre le modèle à effets fixes et le modèle à effets aléatoires, nous avons utilisé le test de Hausman (1978). Le résultat obtenu a conduit au rejet de l’hypothèse nulle, et le modèle retenu est donc le modèle à effets fixes. Il convient de noter que Barrios et al. (2008) n’ont pas suivi rigoureusement cette procédure pour le choix de leur estimateur, ce qui peut remettre en question la qualité de l’estimateur. Cependant, nous avons abouti à la même conclusion. Selon Kpodar (2007), le choix de l’un de ces modèles doit être rigoureusement justifié. 4.3. Tests d’hypothèses Comme les méthodes d’estimation ne s’appliquent qu’à des séries stationnaires, nous avons vérifié la stationnarité de nos variables afin d’éviter de faire des régressions falla- cieuses. En ce qui concerne les données de panel, les tests de racine unitaire les plus utilisés sont ceux de de Levin et al. (2002), Im et al. (2003) et de Maddala and Wu (1999). Ces tests, appelés tests de première génération, sont inspirés du test de Dickey and Fuller (1979). Ils reposent sur l’hypothèse d’indépendance entre les individus du panel. Ils partagent tous l’hypothèse nulle selon laquelle chaque série contenue dans le panel contient une racine unitaire, tandis que l’alternative soutient que toutes les séries sont stationnaires. Contrai- rement à Barrios et al. (2008), qui ont utilisé le test de Im et al. (2003), nous avons opté pour celui de Levin et al. (2002) afin de comparer les différences ou similitudes. Les résultats du test sont présentés dans la table ci-dessous. Nous observons que toutes les variables 1 sont stationnaires à niveau, avec des seuils de significativité différents. Nous pouvons ainsi conclure qu’elles sont intégrées d’ordre zéro (0). En appliquant la différenciation première, toutes les variables restent stationnaires avec un seuil de significativité de 1%. 1. Nous avons retiré la variable “Engrais” car elle contient des valeurs manquantes, ce qui rend impos- sible le test. 15
  • 16. Table 3 – Test de racine unitaire Variables Levin-Lin-Chu En niveau En différence 1 Décision Log IPA -1.7713** -15.7343*** I(0) (0.0383) (0.0000) Log Terre -5.7375*** -8.2872*** I(0) (0.0000) (0.0000) Log Capital -2.7082*** -14.1673*** I(0) (0.0034) (0.0000) Log Betail -2.7396*** -12.3777*** I(0) (0.0031) (0.0000) Log Travail -3.5116*** -7.6980*** I(0) (0.0002) (0.0000) Log Temp -10.4345*** -24.1062*** I(0) (0.0000) (0.0000) Log Precip -13.7539*** -24.0622*** I(0) (0.0000) (0.0000) DeviationTemp -10.3849*** -24.0947*** I(0) (0.0000) (0.0000) DeviationPrecip -13.7232*** -23.7331*** I(0) (0.0000) (0.0000) SPEI -13.6084*** -24.0181*** I(0) (0.0000) (0.0000) p-values entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. Nous avons également réalisé le test de normalité de Jarque and Bera (1987) pour nous assurer que nos résidus suivent une distribution normale. Les résultats montrent que nos résidus ne suivent pas une loi normale, mais étant donné que notre échantillon est très vaste, nous avons supposé, à travers le théorème limite centrale, qu’ils suivent une loi normale. Enfin, nous avons appliqué le test d’hétéroscédasticité de Breusch and Pagan (1980) pour nous assurer aussi que la variance des écarts aléatoires est constante. Nous n’avons pas réalisé de test d’autocorrélation sérielle des écarts car nous estimons qu’il est moins pertinent dans un modèle à effets fixes, puisque ces modèles prennent déjà en compte les effets individuels spécifiques, ce qui peut réduire la présence d’autocorrélation. 5. Résultats économétriques 5.1. Résultats principaux Dans cette section, nous présentons les résultats de notre spécification de base en uti- lisant le modèle à effets fixes. Les colonnes [1], [2], [3] et [4] affichent les résultats pour le panel ASS tandis que les colonnes [5], [6], [7] et [8] présentent les résultats du panel NASS. 16
  • 17. Table 4 – Résultats principaux Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Log Terre 0.772*** 0.723*** 0.726*** 0.717** 0.313*** 0.314*** 0.311*** 0.307*** (0.087) (0.087) (0.087) (0.345) (0.053) (0.053) (0.054) (0.053) Log Engrais 0.023*** 0.021*** 0.021*** 0.022** 0.039*** 0.038*** 0.038*** 0.037*** (0.004) (0.004) (0.004) (0.010) (0.006) (0.006) (0.006) (0.006) Log Capital 0.062*** 0.066*** 0.064*** 0.064** 0.063*** 0.063*** 0.063*** 0.065*** (0.012) (0.011) (0.011) (0.029) (0.010) (0.010) (0.010) (0.010) Log Betail 0.441*** 0.430*** 0.432*** 0.431*** 0.415*** 0.413*** 0.413*** 0.412*** (0.025) (0.024) (0.024) (0.067) (0.016) (0.016) (0.016) (0.016) Log Travail 0.218*** 0.186*** 0.192*** 0.194 -0.053* -0.050* -0.052* -0.052* (0.040) (0.040) (0.040) (0.186) (0.030) (0.030) (0.030) (0.030) Log Temp -2.381*** -2.093*** -6.365*** 0.042* 0.042* 0.502*** (0.439) (0.456) (1.488) (0.025) (0.025) (0.162) Log Precip 0.085** -1.791*** 0.026 0.275*** (0.037) (0.579) (0.022) (0.089) Log Temp x Log Precip 0.591*** -0.085*** (0.186) (0.030) Constant -6.050*** 2.179 0.630 14.259** -1.075** -1.201** -1.358*** -2.640*** (0.777) (1.700) (1.825) (6.480) (0.488) (0.495) (0.511) (0.677) Observations 1076 1076 1076 1076 1188 1186 1186 1186 Nombre de pays 43 43 43 43 44 44 44 44 Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 R2 .7992 .805 .806 .8074 .8496 .8502 .8504 .8515 Écarts-types entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. IPA est la Production Agricole, Dans toutes les spécifications, le coefficient de détermination (R2 ) est supérieur à 79%, indiquant que nos variables explicatives expliquent parfaitement les variations de la pro- duction agricole dans les deux régions. Les résultats sont consignés dans la table 4 ci-dessus. Dans la colonne [1] et [5], nous spécifions un modèle qui mesure l’impact des inputs tradi- tionnels sur la production agricole sans prendre en compte nos variables climatiques. Les résultats montrent que dans les deux régions, tous les inputs ont un impact significatif sur la production agricole, ce qui confirme une fois de plus que ces intrants traditionnels restent des déterminants dominants de la production agricole. Ces résultats sont conformes à ceux de Frisvold and Ingram (1995) et Barrios et al. (2008). En ASS, par exemple, l’utilisation de 1% de la superficie terrestre entraı̂ne une augmentation de 0,7 point de pourcentage de la production agricole, tandis que dans la région NASS, elle se traduit par une augmentation de 0,3 point de pourcentage de la production agricole. Cette différence de production entre les deux régions pourrait s’expliquer par les qualités des sols, un facteur non pris en compte dans notre spécification. Il est également important de noter que l’agriculture en ASS est souvent extensive, impliquant l’utilisation de vastes étendues de terres. De plus, la variation de la production agricole par rapport au capital et à l’engrais est nettement supérieure en 17
  • 18. NASS qu’en ASS. Cette disparité pourrait éventuellement s’expliquer par le niveau d’in- vestissement dans le secteur agricole et les avancées en recherche et développement (R&D) dans ces régions. Dans les colonnes [2] et [6], nous incluons la température dans notre modèle et nous constatons que nos intrants dans les deux régions sont restés stables. En ASS, la température a un impact négatif et significatif sur la production agricole au seuil de 1%. En effet, une augmentation de 1% de la température en degrés Celsius se traduit par une baisse dras- tique de 2,38 points de pourcentage de la production agricole. Ce résultat est corroboré par plusieurs études antérieures (Barrios et al., 2008; Schlenker and Lobell, 2010; Knox et al., 2012; Lee et al., 2012; Burke and Emerick, 2016; Diallo, 2021). Cependant, il est important de souligner que dans les travaux de Barrios et al. (2008), l’impact de la température sur la production agricole était moins important que dans notre étude, avec une augmentation de la température s’accompagnant d’une baisse de 0,74 point de pourcentage de la production agricole. Cette différence est nettement visible, ce qui suggère que plus les années passent, plus la température augmente et cause des dégâts inestimables dans le secteur agricole. De manière surprenante, nous observons qu’en NASS, la température a un impact positif et significatif au seuil de 10% sur la production agricole, bien que le coefficient reste faible. Un tel résultat a été observé aux États-Unis grâce aux travaux de Deschênes and Greenstone (2007). Dans les colonnes [3] et [7], nous introduisons les précipitations dans notre modèle. En ASS, les précipitations ont un impact positif et significatif sur la production agricole, bien que faible. Une augmentation de 1% de la pluviométrie se traduit par une légère augmen- tation de 0,08 point de pourcentage de la production agricole. Ce faible effet s’explique par la rareté des pluies en ASS, où la région n’est pas suffisamment arrosée. En revanche, en NASS, même si la région bénéficie d’une bonne pluviométrie, les précipitations n’ont pas d’impact significatif sur la production agricole. Dans les colonnes [4] et [8], nous avons inclus un terme d’interaction entre nos deux variables climatiques. Contrairement à Barrios et al. (2008), qui ont introduit un terme d’in- teraction pour étudier l’impact des changements de température sur l’effet des précipitations sur l’agriculture, nous l’avons inclus pour examiner comment des précipitations plus élevées pourraient atténuer l’impact de la température sur la production agricole en ASS. Le coef- ficient du terme d’interaction montre que des précipitations plus élevées dans cette région atténuent l’impact négatif de la température sur la production agricole. 18
  • 19. 5.2. Robustesse Pour tester la robustesse de nos résultats principaux, nous adoptons deux approches : l’introduction de variables de contrôle supplémentaires et l’utilisation du modèle à effets aléatoires. 5.2.1 Ajout de variables supplémentaires Nous enrichissons notre spécification de base en incluant des variables de contrôle susceptibles d’avoir un impact significatif sur la production agricole. Ces variables com- prennent la déviation de la température, qui mesure l’écart par rapport à la norme histo- rique, et la déviation des précipitations, qui mesure aussi l’écart par rapport à la norme historique de la pluviométrie, conformément à des études antérieures telles que celle de Burke and Emerick (2016), Diallo (2021) et De Bandt et al. (2021). Nous introduisons également ces mêmes variables retardées d’une période, suivant l’approche de Couttenier and Soubeyran (2014). L’objectif de l’utilisation de ces variables retardées est d’analyser l’influence des chocs climatiques passés sur la production agricole actuelle. Les résultats principaux sont présentés dans les colonnes [1] et [6] pour l’ASS et NASS respectivement, tandis que les autres colonnes mettent en évidence la robustesse de ces résultats (voir la table 5). Nous nous concentrons particulièrement sur la région de l’ASS. Après l’ajout progressif de ces contrôles à la spécification de base, l’impact de la température sur la production agricole reste négatif et significatif, tandis que l’impact des précipitations reste positif et significatif. Ainsi, nous pouvons confirmer la robustesse de l’impact de la température et des précipitations sur la production agricole en ASS. Les chocs climatiques, qu’ils soient liés à la température ou aux précipitations, n’ont pas d’effet significatif sur la production agricole, que ce soit en ASS ou en NASS. Cependant, les chocs de température (t-1) ont un impact négatif et significatif sur la production agricole en ASS. 5.2.2 Utilisation d’ un modèle alternatif Dans cette section, nous testons la robustesse de nos résultats principaux en utilisant le modèle à effets aléatoires. Cette approche pourrait aider à identifier des facteurs de variation supplémentaires qui pourraient ne pas être capturés par notre modèle à effets fixes. Comme précédemment, les colonnes [1] et [3] présentent les résultats de la spécification de base, tandis que les colonnes [2] et [4] présentent les résultats en utilisant le modèle à effets aléatoires. Nous remarquons qu’en ASS, même avec le modèle à effets aléatoires, la température continue d’avoir un impact négatif et significatif sur la production agricole. Ainsi, la robustesse de l’impact des variables climatiques sur la production agricole en ASS est confirmée par différentes approches de robustesse que nous avons explorées. Les résultats sont présentés dans la table 6, ci-dessous. 19
  • 20. Table 5 – Robustesses avec ajout de contrôles supplémentaires Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Principal Robust. Robust. Robust. Robust. Principal Robust. Robust. Robust. Robust. Log Terre 0.726 ∗∗∗ 0.719 ∗∗∗ 0.722 ∗∗∗ 0.689 ∗∗∗ 0.688 ∗∗∗ 0.311 ∗∗∗ 0.311 ∗∗∗ 0.313 ∗∗∗ 0.279 ∗∗∗ 0.277 ∗∗∗ (0.087) (0.087) (0.087) (0.092) (0.091) (0.054) (0.054) (0.054) (0.055) (0.055) Log Engrais 0.021 ∗∗∗ 0.021 ∗∗∗ 0.021 ∗∗∗ 0.021 ∗∗∗ 0.021 ∗∗∗ 0.038 ∗∗∗ 0.038 ∗∗∗ 0.038 ∗∗∗ 0.041 ∗∗∗ 0.041 ∗∗∗ (0.004) (0.004) (0.004) (0.004) (0.004) (0.006) (0.006) (0.006) (0.006) (0.006) Log Capital 0.064 ∗∗∗ 0.064 ∗∗∗ 0.064 ∗∗∗ 0.067 ∗∗∗ 0.068 ∗∗∗ 0.063 ∗∗∗ 0.063 ∗∗∗ 0.064 ∗∗∗ 0.062 ∗∗∗ 0.062 ∗∗∗ (0.011) (0.011) (0.011) (0.012) (0.012) (0.010) (0.010) (0.010) (0.010) (0.010) Log Betail 0.432 ∗∗∗ 0.430 ∗∗∗ 0.432 ∗∗∗ 0.416 ∗∗∗ 0.416 ∗∗∗ 0.413 ∗∗∗ 0.413 ∗∗∗ 0.412 ∗∗∗ 0.426 ∗∗∗ 0.427 ∗∗∗ (0.024) (0.024) (0.025) (0.025) (0.025) (0.016) (0.016) (0.016) (0.016) (0.016) Log Travail 0.192 ∗∗∗ 0.194 ∗∗∗ 0.197 ∗∗∗ 0.196 ∗∗∗ 0.194 ∗∗∗ -0.052 ∗ -0.051 ∗ -0.050 ∗ -0.058 ∗ -0.057 ∗ (0.040) (0.040) (0.041) (0.042) (0.042) (0.030) (0.030) (0.030) (0.030) (0.030) Log Temp -2.093 ∗∗∗ -2.893 ∗∗∗ -2.872 ∗∗∗ -3.085 ∗∗∗ -3.188 ∗∗∗ 0.042 ∗ 0.040 0.039 0.034 0.030 (0.456) (1.106) (1.106) (1.115) (1.116) (0.025) (0.026) (0.026) (0.025) (0.025) Log Precip 0.085 ∗∗ 0.084 ∗∗ 0.125 ∗ 0.142 ∗ 0.140 ∗ 0.026 0.028 -0.010 -0.007 -0.007 (0.037) (0.037) (0.074) (0.076) (0.076) (0.022) (0.022) (0.040) (0.040) (0.040) DeviationTemp 0.011 0.010 0.019 0.020 0.001 0.002 0.002 0.002 (0.014) (0.014) (0.014) (0.014) (0.004) (0.005) (0.004) (0.004) DeviationPrecip -0.007 -0.009 -0.009 0.007 0.006 0.005 (0.011) (0.011) (0.011) (0.006) (0.006) (0.006) DeviationTemp(t-1) -0.019 ∗∗∗ -0.021 ∗∗∗ 0.002 0.003 (0.006) (0.006) (0.004) (0.004) DeviationPrecip(t-1) -0.009 0.007 ∗∗ (0.006) (0.003) Constant 0.630 3.232 2.843 3.800 4.153 -1.358 ∗∗∗ -1.362 ∗∗∗ -1.127 ∗∗ -0.862 -0.852 (1.825) (3.751) (3.801) (3.836) (3.840) (0.511) (0.512) (0.553) (0.562) (0.561) Observations 1076 1076 1076 1037 1037 1186 1186 1186 1142 1142 Nombre de pays 43 43 43 43 43 44 44 44 44 44 Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 R 2 .806 .8061 .8062 .799 .7995 .8504 .8504 .8506 .8489 .8495 Écarts-types entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. IPA est la Production Agricole, Robust. signifie robustesse après ajout de variables 20
  • 21. Table 6 – Robustesses avec le modèle à effets aléatoires Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] Principal FE Robust. RE Principal FE Robust. RE Log Terre 0.726*** -0.060*** 0.311*** -0.045*** (0.087) (0.014) (0.054) (0.012) Log Engrais 0.021*** 0.027*** 0.038*** 0.051*** (0.004) (0.004) (0.006) (0.006) Log Capital 0.064*** 0.083*** 0.063*** 0.038*** (0.011) (0.011) (0.010) (0.009) Log Betail 0.432*** 0.698*** 0.413*** 0.587*** (0.024) (0.022) (0.016) (0.013) Log Travail 0.192*** -0.008 -0.052* -0.132*** (0.040) (0.031) (0.030) (0.019) Log Temp -2.093*** -0.333*** 0.042* -0.036* (0.456) (0.125) (0.025) (0.021) Log Precip 0.085** 0.024 0.026 0.006 (0.037) (0.024) (0.022) (0.016) Constant 0.630 2.190*** -1.358*** 1.882*** (1.825) (0.475) (0.511) (0.165) Observations 1076 1076 1186 1186 Nombre de pays 43 43 44 44 Effets fixes temps Oui Non Oui Non Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 R2 .806 .0514 .8504 .2806 Écarts-types entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. IPA est la Production Agricole. Robust. RE signifie robustesse avec le Random Effect 21
  • 22. 5.3. Hétérogénéité Dans cette section, nous explorons les implications d’une possible source d’hétérogénéité qui pourrait être incluse dans notre conclusion. Nous utilisons trois mesures d’hétérogénéité. La première est basée sur l’échantillon, où nous regroupons l’ensemble des pays dont la température est inférieure à la médiane. L’idée est de déterminer si ces pays connaı̂tront une bonne performance agricole dans des conditions de température faible (voir Diallo (2021) et Topeur (2023)). La deuxième consiste à explorer la présence d’un effet non linéaire des variables climatiques sur la production agricole, comme suggéré par les travaux de Schlen- ker and Roberts (2009), Diallo (2021), et De Bandt et al. (2021), qui évoquent un seuil auquel l’impact de la température ou de la précipitation sur la production agricole change de nature. La troisième mesure consiste à utiliser l’indice standardisé de précipitation- évapotranspiration (SPEI) à la place des autres variables climatiques pour évaluer son impact sur la production agricole. Les résultats sont consignés dans la table 7 . Dans la colonne [1], nous observons qu’en Afrique subsaharienne (ASS), les pays dont la température est inférieure à la médiane affichent un impact négatif et significatif de la température sur la production agricole. Une augmentation de 1% de la température dans cette zone se traduit par une baisse de la production agricole de l’ordre de 1,88 point de pourcentage. Cette baisse est moindre dans ces États par rapport à celle observée dans toute la région. Dans ces pays où la température est inférieure à la médiane, la précipitation n’a pas d’impact sur la production agricole. Dans la colonne [5], on constate qu’en Non- Afrique subsaharienne (NASS), les pays où la température est inférieure à la médiane ont une production agricole tributaire de la pluviométrie. Une augmentation de 1% de la plu- viométrie se traduit par une augmentation de 0,07 point de pourcentage de la production agricole, même si cela est faible. La déviation de la température par rapport à la norme his- torique impacte également négativement la production agricole des pays où la température est inférieure à la médiane et située en ASS, ce qui n’était pas le cas pour toute la région. Nos résultats n’ont pas pu prouver l’existence d’un effet non linéaire de nos variables climatiques sur la production agricole, que ce soit en ASS ou en NASS. Cela signifie qu’il n’y a pas de niveau critique ou de seuil au-delà duquel les changements dans les variables climatiques entraı̂nent un changement significatif ou soudain dans la production agricole. Concernant le SPEI, nous avons défini une variable muette qui est égale à 1 qui saisit les périodes de sécheresse et 0 sinon. Les résultats montrent un impact négatif et significatif du SPEI sur la production agricole en ASS (voir [4]). En effet, on constate que des périodes de sécheresse accrue en Afrique subsaharienne sont associées à une baisse de 0,02 point de pourcentage de la production agricole. 22
  • 23. Table 7 – Hétérogénéité Afrique Subsaharienne Non Afrique Subsaharienne Var. dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Médiane Temp Médiane Temp Effet seuil Sécheresse Médiane Temp Médiane Temp Effet seuil Sécheresse Log Terre 1.179∗∗∗ 1.195∗∗∗ 0.713∗∗∗ 0.769∗∗∗ 0.749∗∗∗ 0.701∗∗∗ 0.355∗∗∗ 0.312∗∗∗ (0.154) (0.161) (0.087) (0.087) (0.080) (0.081) (0.054) (0.054) Log Engrais 0.015∗∗ 0.013∗ 0.021∗∗∗ 0.022∗∗∗ 0.012∗ 0.021∗∗∗ 0.037∗∗∗ 0.039∗∗∗ (0.007) (0.007) (0.004) (0.004) (0.007) (0.007) (0.006) (0.006) Log Capital 0.017 0.020 0.064∗∗∗ 0.060∗∗∗ 0.049∗∗∗ 0.045∗∗∗ 0.061∗∗∗ 0.063∗∗∗ (0.017) (0.018) (0.012) (0.012) (0.011) (0.011) (0.010) (0.010) Log Betail 0.392∗∗∗ 0.376∗∗∗ 0.433∗∗∗ 0.440∗∗∗ 0.376∗∗∗ 0.406∗∗∗ 0.413∗∗∗ 0.415∗∗∗ (0.032) (0.032) (0.025) (0.025) (0.019) (0.020) (0.016) (0.016) Log Travail 0.309∗∗∗ 0.317∗∗∗ 0.196∗∗∗ 0.212∗∗∗ 0.014 -0.010 -0.051∗ -0.052∗ (0.053) (0.054) (0.041) (0.040) (0.037) (0.037) (0.030) (0.030) Log Temp -1.887∗∗∗ -3.031 0.040∗ 0.107∗∗∗ (0.611) (4.659) (0.021) (0.038) Log Precip 0.036 0.338 0.074∗∗ 0.074 (0.052) (0.280) (0.029) (0.113) DeviationTemp -0.015∗ 0.006 0.009∗ 0.013 (0.009) (0.028) (0.005) (0.009) DeviationPrecip 0.001 0.005 0.009∗∗ 0.015 (0.008) (0.016) (0.004) (0.011) DeviationTemp(t-1) -0.023∗∗∗ 0.008∗ (0.009) (0.005) DeviationPrecip(t-1) -0.010 0.007∗ (0.008) (0.004) LogTemp2 0.031 0.051∗∗ (0.960) (0.020) LogPrecip2 -0.023 -0.012 (0.026) (0.014) DeviationTemp2 0.001 -0.005∗∗∗ (0.002) (0.002) DeviationPrecip2 -0.006∗ -0.001 (0.003) (0.002) SPEI -0.027∗∗∗ -0.006 (0.009) (0.007) Constant -3.918 -9.484∗∗∗ 2.774 -5.957∗∗∗ -5.784∗∗∗ -4.887∗∗∗ -2.106∗∗∗ -1.072∗∗ (2.679) (1.396) (6.037) (0.774) (0.788) (0.777) (0.632) (0.488) Observations 530 511 1076 1076 578 558 1186 1188 Nombre de pays 24 24 43 43 24 24 44 44 Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 R2 .7844 .7822 .807 .8011 .8956 .8965 .8526 .8497 Écarts-types entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. IPA est la Production Agriole. Médiane Temp désigne les pays dont la température est inferieure à la médiane. 23
  • 24. 6. Conclusion et recommandations Les résultats obtenus à partir de nos régressions économétriques ont permis de répondre de manière approfondie à notre question de recherche fondamentale portant sur l’impact du changement climatique sur la production agricole dans la région de l’Afrique Subsaharienne et dans la région Non-Afrique Subsaharienne . Notre objectif était de déterminer si l’im- pact du changement climatique sur la production agricole en ASS différait de celui d’autres régions de pays en développement, en nous appuyant sur les travaux de Barrios et al. (2008). Les pays en développement choisis pour la comparaison étaient ceux d’Asie, d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud. Deux hypothèses ont été formulées pour atteindre cet ob- jectif : la première supposait un impact négatif de la température sur la production agricole en ASS, tandis que la seconde suggérait un impact positif de la pluviométrie. Pour mesu- rer cette relation empirique entre les variables climatiques et la production agricole, nous avons utilisé une fonction de production classique en prenant en compte plusieurs variables climatiques. En utilisant le modèle à effets fixes sur la spécification de base, nous avons obtenu plusieurs résultats significatifs. Premièrement, nos résultats montrent que tous les intrants ont un impact significa- tif sur la production agricole dans les deux régions, que ce soit en ASS ou en NASS. Deuxièmement, après avoir pris en compte les variables climatiques, nos résultats ont montré qu’une hausse de température en ASS s’accompagnait d’une baisse drastique de la production agricole de l’ordre de 2,38 points de pourcentage dans cette région, confir- mant ainsi notre première hypothèse. Dans la même région, nous avons également constaté que les précipitations avaient un impact positif sur la production agricole, confirmant notre deuxième hypothèse. Alors que les périodes de température élevée en ASS étaient préjudiciables à l’agriculture, la température en NASS était bénéfique à la production agricole, et son agriculture n’était pas tributaire de la pluviométrie. Troisièmement, nos résultats principaux ont survécu à plusieurs batteries de tests de robustesse. En ajoutant plusieurs variables de contrôle supplémentaires et même en changeant d’estimateur, l’im- pact négatif de la température sur la production agricole en ASS ainsi que l’impact positif de la précipitation sont restés robustes. Quatrièmement, des résultats hétérogènes ont également été observés. Dans les pays de l’ASS avec des températures basses, les précipitations n’ont pas d’impact sur la production agricole, tandis que dans les pays de NASS, les précipitations ont un impact positif sur la production agricole. Contrairement à Schlenker and Roberts (2009) et Diallo (2021), nous n’avons pas pu trouver d’effet non linéaire de nos variables climatiques sur la pro- duction agricole dans les deux régions. Cela indique que les agriculteurs et les décideurs politiques pourraient se concentrer sur des stratégies d’adaptation visant à atténuer les 24
  • 25. effets linéaires du changement climatique plutôt que de se préoccuper de seuils spécifiques au-delà desquels des dommages graves peuvent se produire. Quant à l’indice standardisé de précipitation-évapotranspiration (SPEI), il s’est révélé avoir un impact négatif sur la production agricole en ASS. En comparant notre étude à celle de Barrios et al. (2008), des similitudes et des différences significatives sont observées. Tandis que nos travaux et ceux de Barrios et al. (2008) concordent sur l’impact négatif de la température sur la production agricole en ASS, l’ampleur de cet impact dans notre étude est 3,21 fois plus élevée que celle rapportée par Barrios et al. (2008). Alors que Barrios et al. (2008) n’ont pas identifié d’impact de la température sur la production agricole en NASS, notre recherche révèle un impact positif significatif de la température sur la production agricole dans cette région, résultat corro- boré par les travaux de Deschênes and Greenstone (2007). En outre, alors que Barrios et al. (2008) avaient mentionné dans leur conclusion l’absence d’un lien entre les précipitations et la production agricole en NASS, nous avons trouvé des preuves empiriques indiquant que, dans les pays dotés de faibles températures en NASS, les précipitations exercent un impact positif sur la production agricole. Afin d’atténuer l’impact du changement climatique sur la production agricole, les au- torités des pays concernés doivent instaurer des politiques visant à permettre au secteur agricole de s’adapter à cette nouvelle réalité. Ces politiques pourraient notamment consis- ter à promouvoir l’utilisation de semences agricoles mieux adaptées aux conditions de températures élevées et de faibles précipitations. Pour cela, il est indispensable que les États de ces pays investissent dans la recherche pour développer ces semences. En outre, ces efforts de recherche pourraient également conduire au développement de techniques agri- coles plus performantes et respectueuses de l’environnement. Il est important de souligner que le secteur agricole est un important émetteur de polluants contribuant au changement climatique. Il est donc primordial de mettre en place des politiques environnementales, telles que des normes, pour réduire l’utilisation de produits chimiques dans l’agriculture, ce qui favorise le changement climatique. 25
  • 26. Bibliographie Alemu, T. and Mengistu, A. (2019). Impacts of climate change on food security in ethiopia : adaptation and mitigation options : a review. Climate Change-Resilient Agriculture and Agroforestry : Ecosystem Services and Sustainability, pages 397–412. Araujo, C., Brun, J.-F., and Combes, J.-L. (2008). Econométrie. Editions Bréal, Paris, 2 edition. Balestra, P. and Nerlove, M. (1966). Pooling cross section and time series data in the estimation of a dynamic model : The demand for natural gas. Econometrica : Journal of the econometric society, pages 585–612. Bambe, B.-W.-W., Combes, J.-L., Motel, P. C., and Oweggi, C. R. (2024). Does climate change affect firms’ innovative capacity in developing countries ? Bandara, J. S. and Cai, Y. (2014). The impact of climate change on food crop productivity, food prices and food security in south asia. Economic Analysis and Policy, 44(4) :451– 465. Barrios, S., Bertinelli, L., and Strobl, E. (2010). Trends in rainfall and economic growth in africa : A neglected cause of the african growth tragedy. The Review of Economics and Statistics, 92(2) :350–366. Barrios, S., Ouattara, B., and Strobl, E. (2008). The impact of climatic change on agricul- tural production : Is it different for africa ? Food policy, 33(4) :287–298. Breusch, T. S. and Pagan, A. R. (1980). The lagrange multiplier test and its applications to model specification in econometrics. The review of economic studies, 47(1) :239–253. Burke, M. and Emerick, K. (2016). Adaptation to climate change : Evidence from us agriculture. American Economic Journal : Economic Policy, 8(3) :106–140. Burke, M., Hsiang, S. M., and Miguel, E. (2015). Global non-linear effect of temperature on economic production. Nature, 527(7577) :235–239. Christensen, J. H., Carter, T. R., Rummukainen, M., and Amanatidis, G. (2007). Evalua- ting the performance and utility of regional climate models : the prudence project. Combes, J.-L., Combes Motel, P., and Romuald Kinda, S. (2016). Do climate mitigation efforts hurt trade performance ? Revue d’économie politique, (5) :947–970. Copernicus Climate Change Service (2024). Annual temperature anomalies. Dataset. With major processing by Our World in Data. Retrieved March 9, 2024. 26
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  • 30. Ouedraogo, M. (2012). Impact des changements climatiques sur les revenus agricoles au burkina faso. Journal of Agriculture and Environment for International Development (JAEID), 106(1) :3–21. Rosselló-Nadal, J. (2014). How to evaluate the effects of climate change on tourism. Tou- rism Management, 42 :334–340. Schlenker, W. and Lobell, D. B. (2010). Robust negative impacts of climate change on african agriculture. Environmental Research Letters, 5(1) :014010. Schlenker, W. and Roberts, M. J. (2009). Nonlinear temperature effects indicate severe damages to us crop yields under climate change. Proceedings of the National Academy of sciences, 106(37) :15594–15598. Scott, D., Gössling, S., and Hall, C. M. (2012). International tourism and climate change. Wiley Interdisciplinary Reviews : Climate Change, 3(3) :213–232. Sultan, B., Roudier, P., and Traoré, S. (2015). Les impacts du changement climatique sur les rendements agricoles en afrique de l’ouest. Les sociétés rurales face aux changements climatiques et environnementaux en Afrique de l’Ouest≫, Ed. IRD, pages 209–224. Tamiotti, L. (2009). Trade and climate change : a report by the United Nations Environment Programme and the World Trade Organization. UNEP/Earthprint. Thornton, P. K., Jones, P. G., Alagarswamy, G., and Andresen, J. (2009). Spatial variation of crop yield response to climate change in east africa. Global environmental change, 19(1) :54–65. Topeur, B. (2023). Trois essais sur l’impact socio-économique du changement climatique en Afrique subsaharienne. PhD thesis, Université Clermont Auvergne. Vicente-Serrano, S. M., Beguerı́a, S., and López-Moreno, J. I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming : the standardized precipitation evapotranspiration index. Journal of climate, 23(7) :1696–1718. Zhou, D., Tang, M., and Li, H. (2023). Investigating the nonlinear effects of climate change on agricultural green total factor productivity : findings from the pstr approach. Environment, Development and Sustainability, pages 1–19. 30
  • 31. 7. Annexes Table 8 – Liste des pays Panel 1 : Afrique Subsaharienne Panel 2 : Asie, Amérique centrale et sud Angola Liberia Afghanistan Kazakhstan Benin Madagascar Argentina Kyrgyzstan Botswana Malawi Azerbaijan Lao Burkina Faso Mali Bahrain Malaysia Burundi Mauritania Bangladesh Mongolia Cabo Verde Mauritius Belize Myanmar Cameroon Mozambique Bhutan Nepal Central African Republic Namibia Bolivia Nicaragua Chad Niger Brazil Pakistan Comoros Nigeria Cambodia Paraguay Congo Rwanda Chile Peru Congo, DRC Senegal China Philippines Côte d’Ivoire Sierra Leone Colombia Republic of Korea Equatorial Guinea Somalia Costa Rica Sri Lanka Eritrea South Africa D. P. R. of Korea Suriname Ethiopia Tanzania Ecuador Tajikistan Gabon Togo El Salvador Thailand Gambia Uganda Guatemala Turkmenistan Ghana Zambia Guyana Uruguay Guinea Honduras Uzbekistan Guinea-Bissau India Venezuela Kenya Indonesia Viet Nam Lesotho Japan 31
  • 32. Table 9 – Définitions des variables et sources Variables Descriptions Unité Sources IPA C’est le niveau relatif du volume de la produc- tion agricole pour chaque année par rapport à la période de référence 2014-2016. Indice FAOSTAT (2024) Terre La somme des terres arables. 1000 ha FAOSTAT (2024) Capital Formation Brute de Capital Fixe : Le montant total des dépenses engagées pour l’acquisition ou la construction des biens d’équipement pour ac- croı̂tre les capacités de production agricoles d’un pays. US $ constants 2015. FAOSTAT (2024) Travail Le nombre de personnes activement engagées dans le secteur agricole. % FAOSTAT (2024) Bétail C’est une estimation du nombre d’animaux dans les fermes à partir de l’indice de production de bétail 2014-2016 = 100. Indice Banque Mondiale (WDI, 2024) Engrais La quantité d’éléments nutritifs pour les plantes et qui participent à leur croissance et rendement. Tonnes FAOSTAT (2024) Precip Précipitations annuelles totales. mm3 CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) Temp Températures moyennes annuelles. Degrés Celsius CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) DeviationTemp L’écart de la température par rapport à la moyenne historique. L’objectif est de capter les chocs de la température liés au changement cli- matique. Degrés Celsius Calculée par les auteurs à partir des données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) DeviationTemp(t-1) La déviation de la température retardée permet de prendre en compte l’impact des phénomènes météorologiques de l’année t-1 sur l’année t. Degrés Celsius Calculée par les auteurs à partir des données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) DeviationPrecip L’écart de la Précipitation par rapport à la moyenne historique. L’objectif est de capter les chocs de la Précipitation liés au changement cli- matique. mm3 Calculée par les auteurs à partir des données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) DeviationPrecip-t-1 La déviation de la précipitation retardée permet de prendre en compte l’impact des phénomènes météorologiques de l’année t-1 sur l’année t. mm3 Calculée par les auteurs à partir des données CRU ts4.07 de Harris et al. (2020) SPEI Prend en compte les conditions de sécheresses et d’humidité. Lorsque cet indice est inférieur à 0, on se trouve dans une période de sécheresse et lorsque celui-ci est supérieur à la valeur nulle nous sommes dans une période de forte pluviométrie. Indice Banque Mondiale (ESG, 2024) 32
  • 33. Table 10 – Impact des variables climatiques sur la production sans les intrants en ASS Variable dép. : Log IPA [1] [2] [3] [4] Log Temp -3.664∗∗∗ (1.152) Log Precip 0.160∗∗∗ (0.053) DeviationTemp -0.036∗∗ (0.018) DeviationPrecip 0.029∗∗∗ (0.008) Constant 15.678∗∗∗ 2.927∗∗∗ 4.070∗∗∗ 4.026∗∗∗ (3.663) (0.362) (0.041) (0.033) Observations 1161 1161 1161 1161 Nombre de pays 43 43 43 43 Effets fixes temps Oui Oui Oui Oui Effets fixes pays Oui Oui Oui Oui Prob > F 0.000 0.000 0.000 0.000 R2 .6594 .6487 .6534 .6502 Écarts-types entre parenthèses : Significativités : ***p < 0.01, **p < 0.05, *p < 0.1. IPA est la Production Agricole. Table 11 – Statistique descriptive du panel 2 Variable Obs. Unité Moyenne Écart-type Min Max IPA 1215 Indice 83.087 21.593 21.91 166.59 Terre 1215 1000 ha 42121.74 90799.558 8.1 528217.6 Engrais 1215 Tonne 1315777 4453920.9 100 30981667 Capital 1215 1000 $ US 6186.804 19705.134 0 169852.99 Betail 1215 Indice 82.191 25.938 11.41 182.65 Travail 1215 % 32.507 18.717 1 85.4 Temp 1215 °C 19.462 7.774 -.413 29.151 Precip 1215 Mm3 1482.961 852.589 19.292 3603.058 DeviationTemp 1215 °C 2.09 1.235 -1.741 5.566 DeviationPrecip 1215 Mm3 .017 1.021 -3.488 3.08 SPEI 1215 Indice -.197 1.083 -3.073 2.796 33
  • 34. Figure 3 – Distribution de la déviation de la température Source : Constrution de l’auteur Figure 4 – Distribution de la déviation de la précipitation Source : Constrution de l’auteur 34
  • 35. Figure 5 – La déviation de la température moyenne en surface de 2021 par rapport à la moyenne de 1991 à 2020, en degrés Celsius, en Afrique et en Asie. Source : Copernicus Climate Change Service (2024) 35