Assemblage des connaissances et des données domaine de la vigne et du vin kết hợp tri thức và dữ liệu lĩnh vực trồng nho và rượu vang

vi-Ainsi, c’est dans cette optique de générer les connaissances scientifiques et rationnelles que s’inscrit mon projet de stage avec comme objectif principal de géné-rer de la connaissan

UNIVERSITÉ NATIONALE DU VIETNAM, HANỌ

INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL

Adama Arama

Assemblage des connaissances et des données –

domaine de la vigne et du vin

MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES DU MASTER

INFORMATIQUE

Sous la direction de :

M Cédric Baudrit (I2M-INRAE-Team)

HANỌ - 2020

UNIVERSITÉ NATIONALE DU VIETNAM, HANỌ

INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL

Adama Arama

Assemblage des connaissances et des données –

domaine de la vigne et du vin

Spécialité : Systèmes Intelligents et Multimédia

Code : Programme pilote

MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES DU MASTER

INFORMATIQUE

Sous la direction de :

M Cédric Baudrit (I2M-INRAE-Team)

HANỌ - 2020

Attestation sur l’honneur

J’atteste sur l’honneur que ce mémoire a été réalisé par moi-même et que les données

et les résultats qui y sont présentés sont exacts et n’ont jamais été publiés ailleurs Lasource des informations citées dans ce mémoire a bien été précisée

Adama Arama

de repousser davantage nos limites personnelles.

Mes profonds remerciements vont au I2M (Laboratoire de l’Institut de Mécanique

et d’Ingénierie), en particulier l’équipe GCE (Génie Civil et Environnemental) pour sa gentillesse, son soutien, l’accueil chaleureux réservé et les bonnes conditions dont j’ai bénéficié tout au long de mon séjour dans ses locaux.

J’adresse adresse mes vifs remerciements à Monsieur Cédric Baudrit, mon encadrant principal, pour le soutien et les dispositions qu’il m’a apporté tout au long du stage Mes autres encadrants : Monsieur CHARLEROY Arnaud et Christophe Fernandez, pour leurs critiques constructives qui m’ont aidées à améliorer mon travail Le reste de l’équipe : col- lègues stagiaires et doctorants pour l’ambiance de travail, merci pour la collaboration, l’écoute et la disponibilité tout au long de mon stage.

Enfin, je veux exprimer par ces quelques lignes de remerciements ma gratitude envers tous ceux qui, de par leur présence, de par leur soutien, de par leur disponibilité et leurs conseils, nous ont donné le courage pour accomplir ce projet Il s’agit particulièrement

de mes amis, frères, sœurs et camarades de classe.

Grâce à vous, j’aborde une nouvelle étape de ma vie avec confiance et dynamisme.

Adama Arama

Face aux changements climatiques, les pratiques dans les filières vitivinicoles doivents’adapter et évoluer Cette démarche est rendue difficile par le fait que les systèmesimpliqués dans le domaine de la vigne et du vin sont composés d’entités hétérogènesdont les interactions locales peuvent mener à des organisations collectives qui elles-mêmes ont des répercussions sur les entités (rétroaction auto-organisation) Face à

un manque de connaissance physicochimique approfondie des phénomènes et dessavoir-faire, une exploitation intelligente des données ouvre de nouvelles perspectives

et permettrait de faire émerger de la connaissance utile et exploitable pour anticiper et

identifier les nouvelles pratiques notamment face aux changements climatiques Ce

projet a pour but de coupler des données issues d’enquêtes menées auprès des rents acteurs du domaine vitivinicole avec des données issues de mesures Ce couplageeffectué, j’ai appliqué de la fouille de données dans le but de faire émerger des connais-sances, visualisation des données pour appréhender les résultats

diffé-Mots clés : Changement climatique, vigne et vin, données, recherche, connaissance,

data mining

In the face of climate change and economic and cultural challenges, the wine dustry must adapt and evolve This approach is made difficult by the fact that thesystems involved in the vine and wine sector are composed of heterogeneous entitieswhose local interactions can lead to collective organizations which themselves have re-percussions on the entities (feedback self-organization) Faced with a lack of in-depthphysicochemical knowledge of phenomena and know-how, an intelligent exploitation

in-of data opens up new perspectives and would allow the emergence in-of useful and ploitable knowledge to anticipate and identify new practices textbf especially in theface of changes climate The aim of this project is to couple data from surveys carriedout with the various players in the wine sector with data from measurements This cou-pling done, I applied data mining in order to bring out knowledge, visualization of data

ex-to understand the results

Keywords : Climate change, vine and wine, data, research, knowledge, data mining.

Table des matières

1 Contexte d’étude et problématique 3

1.1 Projet LACCAVE 3

1.2 Objectifs 4

1.2.1 Problématique 5

2 État de l’art 6 2.1 Impacts du changement climatique sur les pratiques viticoles et œnolo-giques 7

2.1.1 Impacts du changement climatique sur la vigne 8

2.1.2 Impacts du changement climatique sur le vin 8

2.2 Impacts du changement climatique sur la production du vin 9

2.2.1 La température 9

2.2.2 L’écosystème viticole 10

2.2.3 État de l’eau 10

2.2.4 Radiation 10

2.3 Impacts sociaux-économiques du changement climatique sur la produc-tion du vin 11

2.3.1 Rendement et qualité 11

2.3.2 Revenus et bénéfices 11

2.3.3 Impacts sociaux 12

2.4 Mesures d’adaptation face au changement climatique 12

2.4.1 Adaptations face à l’augmentation des températures 12

2.4.2 Adaptations face à l’augmentation des déficits hydriques 14

2.4.3 Adaptations face aux niveaux de rayonnement élevés du soleil 15

2.4.4 Techniques d’innovations 15

2.4.5 Relocalisation des vignes et vignobles 16

2.4.6 Changements institutionnels 16

TABLE DES MATIÈRES

3.1 Zone d’étude 17

3.2 Principe général de l’étude 18

3.2.1 Présentation des données 18

3.2.2 Principe d’unification des différentes sources de données 19

3.3 Matériels 20

3.4 Méthodologie de recherche 20

3.4.1 Les acteurs cibles 20

3.4.2 Méthodes d’analyses des données 21

3.4.2.1 Principal component analysis (PCA) 21

3.4.2.2 Réseau bayésien 24

4 Résultats et discussion 27 4.1 Visualisation des données 27

4.1.1 Recherche des causes de l’effet millésime 27

4.1.2 Les types de cépages rouges par appellation 28

4.1.3 Les pratiques culturales par appellation en 2003, 2010 et 2013 29

4.2 Analyse de données 31

4.2.1 Analyse composante principale (ACP) 31

4.2.1.1 L’application de l’ACP sur les effets millésimes 31

4.2.1.2 L’application de l’ACP sur les types de cépages rouges ex-ploités 32

4.2.2 Réseau bayésien 33

4.2.2.1 Lien entre les pratiques culturales en 2003, 2010 et 2013 33

4.2.2.2 Modèle hybride (1) qui lie les pratiques viti et les données vini 37

4.2.2.3 Modèle hybride (2) qui lie les facteurs des choix du cé-pages, du porte-greffe et du clône 46

4.3 Validation de nos résultats 50

5 Conclusion générale et Perspectives 51 5.1 Conclusion générale 51

Table des figures

1.1 Architecture générale des données à recueillir 4

2.1 Carte mondiale de production du vin 7

3.1 Carte des vignobles de Bordeaux (le bordelais) 17

3.2 Hypothèse de base de l’unification des données 19

3.3 Techniques de recueil et d’assemblage des données 20

3.4 Exemple illustratif d’un réseau bayésien 24

4.1 Les causes des effets millésimes par appellation 28

4.2 Les types de cépages par appellation 29

4.3 La fréquence des pratiques culturales mises en place face au Change-ment climatique par appellation en 2003, 2010 et 2013 31

4.4 Visualisation de l’ACP sur les causes de effet millésime 32

4.5 Visualisation de l’ACP sur les types de cépages 33

4.6 Visualisation des liens entre les pratiques culturales en 2003, 2010 et 2013 34 4.7 L’inférence du modèle bayésien des pratiques culturales 34

4.8 L’inférence de l’hypothèse 1 des pratiques culturales 35

4.9 L’inférence de l’hypothèse 2 des pratiques culturales 36

4.10 L’inférence de l’hypothèse 3 des pratiques culturales 37

4.11 Structure apprise du modèle hybride (1) 38

4.12 l’inférence du modèle hybride (1) 39

4.13 L’inférence de l’hypothèse 1 40

4.14 L’inférence de l’hypothèse 2 42

4.15 L’inférence de l’hypothèse 3 43

4.16 L’inférence de l’hypothèse 3 44

4.17 L’inférence de l’hypothèse 4 45

4.18 Structure du modèle hybride (2) 47

4.19 L’inférence du modèle hybride (2) 48

4.20 L’inférence de l’hypothèse 1 du modèle hybride (2) 49

Liste des tableaux

3.1 Coordonnées GPS des parcelles du réseau de maturité (ISVV) 183.2 Station météo associée aux appellations 194.1 Données utilisées pour la recherche des causes de l’effet millésime 274.2 Données utilisées pour la recherche des types de cépage 284.3 Les données utilisées pour les pratiques culturales 304.4 Données utilisées pour l’application de l’ACP sur les types de cépages 324.5 Données utilisées pour l’application du réseau bayésien sur les pratiquesculturales 334.6 Données utilisées pour l’application du réseau bayésien sur les pratiquesculturales 374.7 Données modèle hybride (2) 46

Liste des sigles et acronymes

INRAE Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et

l’Environnement

ACCAF Adaptation to Climate Change for Agrosystems and Forests

LACCAVE Long term Adaptation to Climate ChAnge in Viticulture and Enology

GES Gaz à Effet de Serre

GIEC Groupement Intergouvernemental d’Experts sur le Changement

Climatique

AOC Appellations d’Origine Contrôlée

SWHC soil water-holding capacity azq

I2M Laboratoire de l’Institut de mécanique et d’ingénierie

UMR MISTEA Unité Mixte de Recherche en Mathématiques, Informatique et

STatistique pour l’Environnement et l’Agronomie

Introduction générale

Le changement climatique est désormais une réalité incontestable En considérant

le dernier rapport du GIEC (Groupement Intergouvernemental d’Experts sur le gement Climatique), à travers l’étude sur l’évolution des températures moyennes, lespreuves du changement climatique sont incontestables [Change et al., 2014] La tem-pérature moyenne mondiale a en effet augmenté de 0,85°C entre 1880 et 2012 De plus,

Chan-la période 1983-2012 a probablement été Chan-la plus chaude depuis mille quatre cent ans,notamment dans l’hémisphère nord [Nørgaard et al., 2014]

Les scénarios de l’évolution future du climat montrent la même tendance D’ici à

la fin du XXIème siècle, on prévoit une augmentation de la température moyenne bale pouvant aller de 2°C à 5°C, selon les saisons et les régions de la planète Dans lesremarques associées à ces scénarios, il est indiqué que la hausse des températures seraaccompagnée d’une série d’impacts largement répandus dans le monde entier Parmises impacts, le secteur agricole se trouve au cœur du problème car il est à la fois l’un desprincipaux responsables et l’une des premières victimes du changement climatique.D’une part, si l’on considère l’exemple français, le secteur agricole émet à hauteur de20% des GES (Gaz à Effet de Serre) selon l’Institut National de Recherche pour l’Agri-culture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) [Pellerin et al., 2013] D’autre part,d’après le dernier rapport du GIEC, le secteur agricole pourrait aussi être gravementaffecté avec, par exemple, une diminution de 20% de la production de blé dans cer-taines régions européennes d’ici 2030 Plus globalement, les rendements médians desgrandes cultures seraient amenés à diminuer en moyenne de 2% par décennie, si au-cun effort d’adaptation conséquent n’est mis en place L’adaptation est alors cruciale

glo-et devrait être développée en synergie avec l’atténuation du changement climatique[Costa et al., 2014]

Dans ce contexte, l’INRAE a lancé le métaprogramme ACCAF (Adaptation to mate Change for Agrosystems and Forests) afin d’évaluer les conséquences du chan-gement climatique sur l’agriculture et de définir des stratégies qui anticipent et pré-viennent les conséquences de tels évènements Un des projets en cours s’intéresseplus particulièrement aux effets du changement climatique dans le secteur vitivini-cole : c’est le programme LACCAVE dans lequel s’inscrit mon stage de fin d’étude Lafilière vitivinicole a en effet un double intérêt pour la recherche sur l’adaptation au

Cli-LISTE DES TABLEAUX

changement climatique Premièrement, elle peut être considérée comme un modèled’étude car la vigne et le vin sont très sensibles au climat Les conséquences du chan-gement climatique sont en effet déjà clairement visibles, aussi bien au niveau du cyclevégétatif de la plante qui se réduit (ce qui entraỵne des vendanges plus précoces parexemple), que lors de la dégustation du produit final, ó le vin est notamment plus al-coolisé Deuxièmement, le secteur viti-vinicole a un rơle important dans la société etl’économie française, les vins et spiritueux étant le deuxième secteur exportateur, der-rière l’ắronautique, en procurant près de 10 milliards d’euros d’excédent à la balancecommerciale [internationale de la Francophonie, 2014]

Le projet LACCAVE, qui rassemble vingt-trois unités de recherche et près de vingt chercheurs, s’attache ainsi à explorer les conséquences du changement clima-tique sur la vigne et le vin, mais aussi les stratégies d’adaptations actuelles et futuresengagées par la filière

quatre-Le présent mémoire est structuré de la manière suivante :

• le chapitre 1 porte sur le contexte et la problématique du stage

• le chapitre 2 fait l’état de l’art sur les travaux qui ont été déjà dans le mêmecontexte

• Quant au troisième chapitre, il parle des méthodologies utilisées pour atteindreles objectifs assignés

• Enfin, le chapitre 4 porte sur l’implémentations et résultats obtenus

ques-ce problème.

Fondé en 1946, l’INRAE répond aux enjeux sociétaux clés, le projet LACCAVE estpartie prenante de l’un de ces métaprogrammes, à savoir L’ACCAF (Adaptation de l’agri-culture et de la forêt au changement climatique)

Le projet LACCAVE vise à étudier l’effet du changement climatique sur la vigne et levin et à travailler sur l’adaptation de la vigne et du vin dans le contexte du climat chan-gement (LACCAVE, INRAE) Le projet LACCAVE vient d’entrer dans sa deuxième phase,

LACCAVE 2.21 (2018-2021) vise à définir des stratégies opérationnelles à moyen terme

aux niveaux local et national Il portera sur les adaptations systémiques des filières ticoles françaises au changement climatique Il est conçu pour fournir des connais-sances scientifiques et opérationnelles, des outils, des méthodes, des innovations etdes stratégies adaptatives pour relever les défis systémiques et participatifs généréspar le changement climatique dans la vigne et le vin

vi-Ainsi, c’est dans cette optique de générer les connaissances scientifiques et rationnelles que s’inscrit mon projet de stage avec comme objectif principal de géné-rer de la connaissance à partir de données hétérogènes multi-sources plus ou moinsfiables, plus ou moins structurées et entachées d’incertitude Ce projet de recherche a

opé-1 « La typicité d’un produit issu de l’agriculture est la propriété d’appartenance a un type, distingue

et identifie par un groupe humain de référence possédant des savoirs distribués entre différents acteurs [ ] » [ Casabianca et al., 2011 ]

CHAPITRE 1 CONTEXTE D’ÉTUDE ET PROBLÉMATIQUE

été mené au sein de l’équipe Assemblage des Connaissances (AsCo) du laboratoire I2M

de l’université de Bordeaux2, l’un des partenaires du projet LACCAVE 2.21

1.2 Objectifs

Le projet LACCAVE vise principalement à capitaliser, coordonner et mener des cherches dans différentes disciplines : climatologie, écophysiologie, génétique, agro-nomie, pathologie végétale oenologie, économie, sociologie, géographie, mathéma-tiques Ces travaux s’inscrivent dans une démarche de prospective à l’horizon 2050

re-Il fait partie du Métaprogramme ACCAF qui coordonne à l’INRAE les projets étudiantl’adaptation de l’agriculture et de la forêt au changement climatique à différentes échellesterritoriales

FIGURE1.1 – Architecture générale des données à recueillir

Ainsi, mon stage s’inscrit dans cette même dynamique visant à son tour de pler différentes sources de connaissances (enquête, mesure) sur des thématiques dif-férentes exprimé sous différent format et différentes formes autour des objectifs ci-dessous :

cou-2 http://i2m.u-bordeaux.fr/

CHAPITRE 1 CONTEXTE D’ÉTUDE ET PROBLÉMATIQUE

1 Unifier les réponses

2 Dégager une base de connaissance

3 Faire émerger la base de connaissance

4 Identifier les intérêts en commun face au Changement Climatique

Cependant, J’ai schématisé les principaux objectifs de mon stage à savoir le recueil de

données, l’assemblage et l’emergence de connaissance figure 1.1

Ce schéma illustre les différentes pistes que je dois explorer pour recueillir les nées requissent pour mon projet de stage Ces différentes pistes sont de trois grandesfamilles qui sont les suivants :

don-• D’abord les données issues des enquêtes (Data enquête) menées dans le cadre

du projet Laccave

• et ensuite les données générées auprès des consommateurs (Data conso.) du vin

lors des expérimentations

connaissances Se faisant, j’ai ramené toutes les données des enquêtes sous l’entité

Ap-pellation bordelais L’AOC (ApAp-pellations d’Origine Contrôlée)3, qui désigne "un duit dont toutes les étapes de production sont réalisées selon un savoir-faire reconnudans une même aire géographique, qui donne ses caractéristiques au produit."

pro-Pour illustrer le traitement de ces objectifs, nous présenterons d’abord l’état de l’artsur ce que l’on sait des impacts du changement climatique sur la vigne et du vin, en-suite les méthodologies utilisées puis les résultats obtenus

3 https://www.qqf.fr/article/appellations-vin

mé-Fondé sur une description statistique des moyennes et de la variabilité des riables atmosphériques (e.g la température moyenne, la pluviométrie totale, ), le cli-mat concerne l’état de l’atmosphère à des échelles de temps plus longues Comparé

va-à la météo, le climat est plus complexe, puisque l’état de l’atmosphère va-à long termeest sensible au fonctionnement du système climatique de la Terre Par conséquent, enraison de la nature dynamique de ce système, le climat est également soumis à desvariations temporelles

A l’échelle saisonnière ou annuelle, elles font référence à la variabilité climatique,alors qu’à l’échelle allant de plusieurs décennies à de milliers d’années, l’évolution gra-duelle d’un type du climat à un autre désigne un changement climatique D’après leGIEC, un changement climatique est « une variation de l’état du climat que l’on peutdéceler par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés etqui persiste pendant une longue période »

Cependant, le changement climatique dans le secteur de la vigne et du vin est uneproblématique à l’échelle mondiale car les influences du changement climatique sur

l’industrie mondiale du vin sont énormes La figure 2.1montre la répartition de la duction du vin à l’échelle mondiale

pro-CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

FIGURE2.1 – Carte mondiale de production du vinSource :https://www.thirtyfifty.co.uk/spotlight-climate-change.asp

Les effets du changement climatique varient aussi d’une zone géographique à uneautre Le paragraphe suivant présente (Section2.1) les facteurs pouvant être affectéspar le changement climatique dans le secteur de la vigne et du vin La section2.4pré-sente les techniques d’adaptations face au changement climatique

2.1 Impacts du changement climatique sur les pratiques

viticoles et œnologiques

La thématique du changement climatique est un enjeu majeur pour le secteur de lavigne et du vin, avec des aspects scientifiques, techniques et économiques importantspuisque le vin représente en France le deuxième poste d’exportation (11 milliards d’eu-ros) et génère de nombreux emplois et des externalités positives pour d’autres activités(tourisme par exemple)

La vigne a aussi été choisie comme marqueur du changement climatique puisquec’est une plante pérenne très sensible au climat Considéré comme un « système agri-cole modèle » pour la recherche sur le climat, le secteur viti-vinicole permet d’analy-ser a la fois les impacts du changement climatique et la mise en œuvre de stratégies

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

d’adaptation [Seguin, 2010] Les vignobles sont déjà affectés de plusieurs façons par lechangement climatique De nombreux travaux ont observé ces impacts qui vont s’am-plifier d’ici 2050, [Ollat and Touzard, 2013]

2.1.1 Impacts du changement climatique sur la vigne

Le changement climatique se traduit d’abord par une hausse de la températuremoyenne, avec près de 1°C observé sur les 40 dernières années (au regard de la moyenne

du siècle dernier) et entre 2°C et 5°C prévus en 2100 selon les scénarios Or les tures jouent un rôle majeur sur le comportement de la vigne et notamment ses stadesphénologiques (débourrement, floraison, véraison), [Tondut et al., 2006]

tempéra-La maturité phénologique des raisins étant avancée, les vendanges sont plus coces dans tous les vignobles (une quinzaine de jours) et seront encore plus précoces

pré-à l’avenir [Seguin, 2010]

Par ailleurs chaque cépage est caractérisé par une fenêtre climatique assez treinte Avec l’augmentation des températures certains cépages deviendront inadap-tés à leur terroir Les régions viticoles seront donc impactées de manière différente enfonction de leur climat Ainsi, les régions les plus au sud risquent d’être confrontées àune baisse des rendements et de la qualité des raisins si les techniques viti-vinicoles nesont pas adaptées [Jones et al., 2005]

res-Le changement climatique modifiera aussi la pluviométrie (plus faible au sud etplus forte au nord) En zone méditerranéenne, les déficits hydriques sont et serontégalement accentués durant la période végétative, alors que les évolutions sont plusincertaines pour les autres régions

Le changement climatique induit aussi plus de variabilité intra et inter annuelle,

et donc de risque pour les viticulteurs, avec une accentuation des phénomènes trêmes tels que les inondations, la sécheresse, les épisodes de grêle et de gel Enfin denombreux effets indirects sont mentionnés dans la littérature comme l’accentuation

ex-ou l’atténuation de certaines maladies selon les régions, avec des risques plus élevésdans les régions plus chaudes et plus humides

2.1.2 Impacts du changement climatique sur le vin

La typicité des vins va évoluer avec le changement climatique Les raisins serontdavantage concentrés en sucre, ce qui augmentera leur degré d’alcool Les vins serontégalement moins acides [Jones, 2007] On observe par exemple que depuis 1999, l’in-dice de Huglin, qui permet d’avoir une idée du potentiel en sucre de différents cépagesdans un contexte donné, est toujours au-dessus de la moyenne dans le département

de l’Hérault (France) [Tondut et al., 2006]

Au-delà de l’acidité et du taux d’alcool ce sont les profils aromatiques qui vont luer, du fait de l’impact des températures sur l’élaboration de précurseurs d’arôme, oud’une évolution de l’encépagement Cette évolution de la typicité est aussi un enjeu

évo-CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

important pour l’évolution des marchés Des expériences auprès de consommateursont lieu actuellement dans [Fuentes Espinoza, 2016]

Si les consommateurs ne sont pas prêts à accepter ce changement de typicité desvins, des efforts d’adaptation des pratiques viticoles et œnologiques devront corrigerces changements, l’objectif étant de s’adapter pour maintenir la qualité et la typicitédes vins

2.2 Impacts du changement climatique sur la production

du vin

2.2.1 La température

La phénologie de la vigne - c’est-à-dire la date à laquelle le débourrement, la son et la véraison (début de la maturation) se produisent - est déterminée par la tem-pérature Cette relation est si forte que la phénologie de la vigne peut être prédite pardes modèles basés uniquement sur la température [Parker et al., 2011] La températureaffecte également la maturation des fruits

florai-L’étude menée par Jones dans différentes régions viticoles du monde montre déjàque, de 1950 à 1999, la moyenne des températures des périodes de croissance de lavigne a augmenté de 1,26°C [Jones et al., 2005] Or la température joue un rôle majeurdans la régulation du métabolisme de la vigne, en augmentant la vitesse de croissance

On s’attend donc à une avancée de tous les stades phénologiques de la plante avec, parexemple, 20 à 40 jours d’avance pour la maturation

La vigne pourrait alors se retrouver à un stade critique tel que le débourrementlorsque les gelées printanières sont les plus fréquentes, mettant en péril toute la ré-colte [Ollat and Touzard, 2013] De plus, la hausse des températures attendue affecteraaussi la qualité des raisins Dans les régions viticoles les plus au sud, on constate déjàque les baies sont moins acides et plus sucrées (donnant des vins plus alcoolisés) et cephénomène ne fera que s’accentuer

Même s’il existe une corrélation positive entre la température et la qualité des vins(pour chaque degré gagné, on observe une augmentation de 13 points dans la notation

du vin) celle-ci n’est valable que jusqu’à un certain seuil [Jones et al., 2005] Le profilaromatique des vins peut en effet être significativement modifié Par exemple, si lestempératures nocturnes ne diminuent pas assez, la synthèse des tanins et autres poly-phénols, responsables des arômes du vin, peut être altérée aussi bien quantitativementque qualitativement [Ollat and Touzard, 2013]

Néanmoins il est important de rappeler que la hausse des températures ne serapas homogène (de 1°C à 7°C d’ici 2050 selon les régions viticoles dans le monde) Demême, chaque cépage est caractérisé par une fenêtre climatique différente et assez res-treinte, de l’ordre de 2 à 3°C La filière viticole sera donc touchée différemment par lechangement climatique : tandis que les régions viticoles les plus au nord atteindront

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

l’optimum de température de leurs cépages, d’autres plus au sud pourraient se ver dans une situation difficile pour obtenir une qualité et des rendements suffisantssans s’adapter [Jones et al., 2005]

retrou-2.2.2 L’écosystème viticole

Le changement climatique modifie également l’écosystème viticole ce qui peut avoirdes conséquences importantes pour la filière De nouvelles maladies, ravageuses et ad-ventives1peuvent apparaître du fait de la modification des facteurs climatiques L’acti-vité microbienne, aussi bien au niveau du sol que de la plante, peut aussi être amenée àévoluer [Ollat and Touzard, 2013] Un des exemples les plus connus est le champignon

Botrytis cinerea, aussi appelé « pourriture noble ».

Ce champignon, en accentuant l’évaporation de l’eau des raisins, permet une tration des sucres ce qui est indispensable à l’élaboration des vins liquoreux tel que leSauternes Or ce champignon requiert un concours de conditions climatiques parti-culières pour se développer, comme un brouillard humide, des températures douces,

concen-et peu de précipitations Le changement climatique alors pourrait perturber rition de telles conditions et donc mettre en péril la production du vin de Sauternes[AGENIS-NEVERS, 2006]

l’appa-2.2.3 État de l’eau

L’état de l’eau de la vigne dépend de la texture du sol, du pourcentage de pierres,

de la profondeur d’enracinement, des précipitations, de l’évapotranspiration de rence (ET0) et de la surface foliaire Le déficit hydrique nuit à la photosynthèse, à lacroissance des pousses [Lebon et al., 2006] et réduit la taille des baies comme le dit[Tregoat et al., 2002] Selon [Duteau et al., 1981], il augmente la teneur en tanins de rai-sin et en anthocyanes Un stress excessif dû au déficit hydrique peut endommager lesfeuilles et bloquer le mûrissement du raisin

réfé-2.2.4 Radiation

Tant que l’eau n’est pas un facteur limitant, la photosynthèse de la vigne augmenteavec l’intensité lumineuse jusqu’à un tiers du rayonnement maximal puis se stabilise[Kriedemann and Smart, 1971] Des résultats contradictoires ont été publiés sur l’im-pact de la lumière sur les phénoliques du raisin, probablement parce qu’il est difficile

de séparer l’effet de la lumière de celle de la température

Dans une étude sur le terrain avec un plan expérimental adapté, [Spayd et al., 2002]ont montré que la quantité d’anthocyane dans les peaux de raisin augmente avec lalumière mais est affectée négativement par les températures élevées

1 Une adventice, appelée également « mauvaise herbe », désigne, pour les agriculteurs et les niers, une plante qui pousse dans un endroit sans y avoir été intentionnellement installée.

jardi-CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

2.3 Impacts sociaux-économiques du changement

clima-tique sur la production du vin

2.3.1 Rendement et qualité

Les analyses de la relation entre les conditions météorologiques, la croissance desvignes et la productivité du raisin ont identifié des changements dans la phénologie etrendement comme les réponses aux différences de conditions atmosphériques qui ontpermis de quantifier la sensibilité climatique de la viticulture Le rendement et la qua-lité des raisins dépendent de l’interaction entre le sol, la topographie, les niveaux de

CO2et le climat (terroir), de sorte que le changement climatique devrait affecter le dement, tendant à augmenter à mesure que la température augmente la productivitédes vignes

ren-Un climat approprié est au cœur de la qualité du produit et caractérise fortementles styles de vin du pays ou de la région, de sorte que les changements climatiquesmodifieront les terroirs et affecteront potentiellement la qualité des raisins de cuveproduits L’élévation des températures, avec un rayonnement solaire plus élevé, anti-cipe les phases phénologiques, prolonge le cycle végétatif et affecte la composition duraisin, entraỵnant des niveaux élevés de sucres, des tanins rugueux, des enzymes oxy-dantes et de faibles niveaux d’acidité, de couleur et de certains composés aromatiques,affectant la qualité du vin

En effet, les effets de la température et des précipitations sont corrélés de sorte que,dans certaines régions, l’augmentation du réchauffement avec le changement du ré-gime pluviométrique pourrait poser des risques majeurs en termes de qualité et faireperdre aux spécificités des vins Certaines études se sont concentrées sur les effetsconcernant les interactions entre le rendement et la qualité du raisin ([Cahill et al., 2007] ;[Moriondo et al., 2011]), tandis que d’autres se sont penchés sur la qualité des vins pro-duits en emplacements donnés [Jones et al., 2005]

2.3.2 Revenus et bénéfices

Les effets du changement climatique sur les revenus et les bénéfices des viticulteurs

et des vignerons varieront selon les régions en raison de la combinaison des ments de rendement, de qualité, de prix et de cỏts à supporter pour les stratégiesd’adaptation Le réchauffement général attendu donnera à certains ravageurs plus detemps pour attaquer les vignobles, et de nouvelles maladies surgiront des régions dusud avec pour conséquence une augmentation des cỏts pour les viticulteurs

change-La question de l’augmentation des cỏts en raison du changement climatique ắté étudiée en référence à l’augmentation des risques pour les producteurs commel’ont étudié [Ben Salk et al., 2007] et compte tenu de la situation économique difficileavec un contexte socio-économique [Lereboullet et al., 2014] Les conséquences surles cỏts, les revenus et les bénéfices ont été prises en compte dans les études de

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

[Ashenfelter and Storchmann, 2010] et [Webb, 2006], tandis que [Mancino, 2012], enréférence à l’Argentine, a déterminé l’impact des changements annuels de tempéra-ture et de pluie sur prix du vin et revenu à l’hectare

2.3.3 Impacts sociaux

La production de raisin a de forts liens historiques, sociaux et culturels avec le roir ; par conséquent, le changement climatique a des répercussions sociales impor-tantes des conséquences qui varieront selon les contextes

ter-Les circonstances économiques, institutionnelles et sociales affectent égalementles producteurs et gèrent simultanément tous ces risques, un sujet qui n’est pas cou-ramment pris en compte dans les évaluations du changement climatique et de la viti-culture

Dans certaines régions, les stratégies d’adaptation, telles que le changement de pages et les nouveaux styles de vin, auront un impact sur l’identité régionale et cultu-relle La réduction de la pertinence de la viticulture pourrait affecter le marché du tra-vail dans les zones ó elle est bien ancrée Les effets sociaux du changement climatiqueont été profondément étudiés par Lereboullet et ses collaborateurs au cours des annéesprécédentes

cé-Dans certains articles, ils ont souligné que la capacité d’adaptation des systèmes ticoles dépend fortement de l’interaction complexe des facteurs écologiques et sociaux-économiques [Lereboullet et al., 2012] ; dans une autre étude, les chercheurs ont mon-tré que les principaux éléments des systèmes viticoles influencent les capacités desproducteurs à mettre en œuvre le changement de l’intérieur et à augmenter leur capa-cité d’adaptation

vi-Pour cet objectif, le rơle des acteurs aux niveaux individuel et collectif est essentielcompte tenu des relations à la fois en amont, verticalement des caves aux producteurs,

et en aval, en valorisant l’identité régionale sur les marchés [Lereboullet et al., 2013] Lacapacité des producteurs à s’adapter à un climat changeant afin de maintenir la ren-tabilité est fortement influencée par les circonstances sociales, économiques et poli-tiques, y compris le capital économique, l’éducation, les arrangements institutionnels

et les capacités organisationnelles [Hadarits et al., 2010]

2.4 Mesures d’adaptation face au changement climatique 2.4.1 Adaptations face à l’augmentation des températures

La récolte a lieu plus tơt dans la saison en raison de l’augmentation des ratures Cela a amélioré la qualité du vin dans de nombreuses régions, car les raisinspeuvent être cueillis lorsqu’ils sont plus mûrs Cependant, lorsque la maturité est at-teinte trop tơt dans la saison (juillet ou aỏt dans l’hémisphère nord, janvier ou févrierdans l’hémisphère sud) la composition du raisin est déséquilibrée et la qualité du vin

tempé-CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

est compromise Cette évolution est en cours, notamment dans les régions de tion avec des climats chauds Pour éviter les altérations de qualité causées par des tem-pératures élevées pendant la maturation des fruits, la phénologie doit être retardée

produc-Le matériel végétal est un outil majeur pour atteindre cet objectif produc-Les producteurspeuvent utiliser des porte-greffes qui induisent un cycle plus long, et la sélection clo-nale doit être orientée vers les clones à maturation tardive Ces adaptations ne chan-geront pas la typicité du vin Ensemble, ils peuvent retarder la maturité d’environ sept

à dix jours Sur le long terme, la maturité peut être retardé beaucoup plus par tion de variétés à maturation tardive On trouve des variétés à maturation tardive parmiles variétés traditionnelles dans certaines régions viticoles C’est le cas du Cabernet-Sauvignon à Bordeaux et du Mourvèdre à Bordeaux Languedoc-Roussillon (France).Lorsque le climat devient trop chaud pour le Merlot à Bordeaux et pour la Syrah enLanguedoc, la proportion de Cabernet-Sauvignon et de Mourvèdre, respectivement,peut être augmentée dans ces régions, sans altérer le style de vin À long terme, il pour-rait être nécessaire d’utiliser des variétés non locales Ces variétés doivent être choisiesafin de changer le moins possible le style de vin produit dans chaque région Cetteadaptation est évidemment plus facile à mettre en œuvre dans les régions viticoles

l’utilisa-du Nouveau Monde que dans les pays européens à appellations traditionnelles jourd’hui, dans ces appellations, les producteurs ne peuvent utiliser que des variétéslocales Il pourrait être utile de commencer à expérimenter avec une petite propor-tion de variétés non locales, afin d’avoir accumulé suffisamment d’expérience au mo-ment ó un changement majeur de variétés devient inévitable Des troncs plus élevéspeuvent réduire la température dans la zone des grappes et, en particulier, limiter lestempératures maximales sur les sols secs et pierreux Taille tardive (fin février ou marsdans le nord Hémisphère) retarde le débourrement et les stades phénologiques ulté-rieurs Faible surface foliaire : les rapports pondéraux des fruits retardent la véraison[Parker et al., 2014] Cependant, il peut avoir un impact négatif sur la composition desfruits et notamment réduire la teneur en tanins et anthocyanes des baies de raisin Cesont des composés clés de la qualité du vin rouge

Au-Les régions viticoles peuvent être déplacées vers des latitudes plus élevées, et dansles régions montagneuses, les vignobles peuvent être déplacés vers des altitudes plusélevées Cependant, ces adaptations ont un cỏt social et économique élevé Les ré-gions situées à des latitudes élevées, qui pourraient être actuellement marginales pour

la production de vin, deviendront appropriées pour le raisin croissance Plusieurs études([Ferrise et al., 2016] ; [Hannah et al., 2013]) se concentrent sur le moment et l’endroit

ó cela est susceptible de se produire Les auteurs, en particulier Hannah et ses lègues, modélisent également la diminution de la pertinence des régions viticoles ac-tuelles Cependant, ils semblent sous-estimer adaptation possible, qui peut être mise

col-en œuvre par les producteurs pour maintcol-enir une production de vin de haute qualité àdes températures plus chaudes [Van Leeuwen et al., 2013] Lorsque les variations d’al-titude sont importantes dans la région de production, ce qui est le cas dans la région

du Douro (production de vin de Porto), la vigne peut être plantée à des altitudes plusélevées [Jones and Alves, 2012] Les températures diminuent de 0,65 ° C par 100 m de

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

dénivelé positif

2.4.2 Adaptations face à l’augmentation des déficits hydriques

Le choix du matériel végétal est un outil majeur pour adapter les vignobles à des ficits hydriques plus importants La résistance des porte-greffes aux déficits hydriquesest très variable [Carbonneau, 1985] La base génétique de ces différences est actuel-lement à l’étude [Marguerit et al., 2012] Certains porte-greffes existants, comme 140Ruggeri ou 110 Richter, sont très résistants à la sécheresse L’une des priorités de larecherche viticole d’aujourd’hui est de créer de nouveaux porte-greffes qui résistentencore plus à la sécheresse De même, de grandes différences de tolérance à la séche-resse existent entre les cépages [Albuquerque Regina, 1993] ; voir également la discus-sion dans le document d’accompagnement, [œGambetta, 2016œ]) Les variétés mé-diterranéennes, comme le Grenache ou le Carignan, sont mieux adaptées aux condi-tions sèches que les variétés de l’Atlantique, comme le Merlot ou le Sauvignon blanc

dé-Le grand avantage de l’adaptation des vignobles à l’augmentation de la sécheresse par

le choix du matériel végétal (porte-greffe et variété) est qu’il est respectueux de ronnement et n’augmente pas les cỏts de production

l’envi-Dans la région méditerranéenne, au cours des siècles, les producteurs ont loppé un système de formation qui a de grandes performances de résistance à la séche-resse : le soi-disant gobelet (Vignes de brousse méditerranéennes) Ce système limitel’utilisation de l’eau de vigne en combinant une faible surface foliaire à l’hectare (cequi signifie moins de transpiration) et des rendements relativement faibles (moindrebesoin de photosynthèse) Le faible rendement n’affecte pas négativement durabilitééconomique, car les cỏts de production par hectare sont faibles Il n’y a pas de treillis

déve-à installer et déve-à entretenir, et aucun positionnement de pousse ne doit être effectué.Par conséquent, les raisins sont produits à un cỏt par kilogramme raisonnablementbas Le principal inconvénient de ce système est qu’il rend la récolte à la machine trèsdifficile Le paradoxe est que, pour cette raison, de nombreux vignobles de gobelet ré-sistants à la sécheresse sont arrachés juste au moment ó il devrait être prioritaire de

se concentrer sur la résistance à la sécheresse en raison du changement climatique.L’une des priorités de recherche d’aujourd’hui devrait être le développement d’une ré-colteuse mécanique capable de récolter les vignobles de gobelet Tout autre systèmed’entraỵnement qui limite la surface foliaire par hectare augmente la résistance à la sé-cheresse Cependant, le rapport poids des feuilles / fruits ne doit pas être réduit pourmaintenir la qualité Par conséquent, une surface foliaire inférieure à l’hectare dimi-nuera le rendement (si le rapport est maintenu) ou la qualité (si le rendement est main-tenu)

L’état de l’eau de la vigne est lié à la fois aux facteurs climatiques (précipitations et(ET0) et aux facteurs liés au sol (SWHC) L’augmentation de la sécheresse climatique,que ce soit par une diminution des précipitations ou une augmentation de l’(ET0), peutêtre compensée par une augmentation de la SWHC Dans les régions sèches ou ex-posées à une sécheresse accrue, le développement de vignobles sur des sols avec au

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

moins une SWHC modérée peut limiter l’impact négatif d’un stress hydrique excessif,tant que les pluies d’hiver sont suffisantes pour reconstituer la capacité de stockage del’eau du sol

L’irrigation est également un moyen d’éviter un stress de sécheresse excessif pendant, elle ne doit pas être considérée comme la première option lors de l’adapta-tion d’un vignoble à l’augmentation des déficits hydriques Contrairement aux autressolutions proposées ici, l’irrigation a un cỏt économique, environnemental et social.Lorsque l’eau devient de plus en plus rare, l’irrigation d’une plante résistante à la sé-cheresse comme la vigne ne devrait pas être une priorité Dans certaines régions irri-guées, notamment en Californie et en Australie, l’accès à l’eau d’irrigation est devenu

Ce-un problème sérieux De plus, l’irrigation peut entraỵner la formation de sel dans lessols des vignobles, lorsque la pluie hivernale est insuffisante pour la lessiver hors dusol Les vignes sont très sensibles au sel, leur accumulation peut donc rendre les solsimpropres à la production de raisin Lorsque l’irrigation est la seule option pour main-tenir les vignobles dans une zone donnée, une irrigation déficitaire doit être mise enœuvre, à la fois pour économiser l’eau et pour optimiser le potentiel de qualité desraisins

2.4.3 Adaptations face aux niveaux de rayonnement élevés du soleil

Une exposition excessive aux radiations peut provoquer des coups de soleil Uneforte proportion de rayonnement UV-B2 est favorable à la synthèse des phénoliquescutanés (couleur, tanin) mais peut altérer la qualité du vin blanc par le développement

de mauvais gỏts Les vignobles de haute altitude sont plus touchés que les vignobles

au niveau de la mer L’impact néfaste d’un rayonnement élevé peut être limité en sant des systèmes d’entraỵnement adaptés ou une gestion de la canopée L’expositiondes raisins peut être limitée en réduisant les haies et l’arrachage des feuilles Des fi-lets spéciaux qui peuvent filtrer le rayonnement UV-B ont également été développés etpeuvent être utilisés pour protéger la zone du bouquet

utili-2.4.4 Techniques d’innovations

De nombreuses études permettent de repérer des innovations techniques qui sontdes réponses possibles aux contraintes ou opportunités du changement climatique,poursuivant en accéléré un processus historique d’adaptation permanente de la vigne

à de nouveaux territoires et marchés [Schultz and Stoll, 2010] La création variétale ou

le choix d’introduire une variété exogène, par exemple plus tardive ou résistante à

la sécheresse, est une première solution [Pieri, 2010] L’irrigation est proposée pourcompenser les besoins accrus en eau de la vigne, notamment dans les zones méditer-ranéennes, avec différentes modalités de pilotage [Carbonneau and Ojeda, 2012] Lesmodes de conduite offrent aussi toute une gamme de changements possibles, pour

2 Le Rayonnemt ultra-violet (UV) sont de trois types : A, B et C, sont classés en fonction de leur

activité biologique et de leur pouvoir de pénétration de la peau

CHAPITRE 2 ÉTAT DE L’ART

raisonner la protection des grappes ou leur microclimat [Schultz and Stoll, 2010] ; lagestion des sols ou des vendanges sont des éléments sur lesquels jouent déjà les viti-culteurs ; enfin les pratiques œnologiques sont un domaine ó les innovations peuventcompenser ou valoriser des effets du changement climatique, par exemple réduire letaux d’alcool [Kontoudakis et al., 2011]

2.4.5 Relocalisation des vignes et vignobles

La relocalisation des vignes et vignobles est une alternative largement évoquée, àl’échelle locale, mais aussi régionale ou même continentale [Hannah et al., 2013] Larecherche de parcelles plus fraiches ou disposant de sols avec une réserve utile plusimportante guide déjà les plantations de viticulteurs de la vallée de la Loire ou du pour-tour méditerranéen, par exemple en les déplaçant en altitude ([Delay and Zottele, 2011] ;[Bonnefoy et al., 2013]) L’objectif de réduire le risque climatique peut aussi motiverune stratégie spatiale à une échelle locale et régionale Surtout, l’évolution des fron-tières climatiques offre la possibilité de créer en Europe de nouveaux vignobles dansdes zones septentrionales, même si les investissements matériels et immatériels pourinscrire un vignoble dans un territoire sont importants et risquent de limiter ces relo-calisations à grande échelle [Touzard, 2010a]

2.4.6 Changements institutionnels

les changements institutionnels, apparaissent incontournables En France tion du système des appellations est sans doute une condition pour intégrer des inno-vations techniques ou modifications de zonage La mise en place de systèmes d’assu-rance ou la constitution de clusters innovants à l’échelle régionale sont également desleviers importants, limitant les risques et renforçant les capacités des viticulteurs à faireface au changement climatique [Touzard, 2010b] La capacité d’adaptation du secteurvitivinicole est influencée par des facteurs économiques, sociologiques et juridiques,sur lesquels les acteurs peuvent agir collectivement Les stratégies d’adaptation serontdifférents selon les régions viticoles ([Hinnewinkel, 2007] ; [Holland and Smit, 2010])

delais est reparti en différentes appellations que l’on peut constater sur la figure 3.1

par exemple dans le Médoc, l’Entre-Deux-Mers, Libournais, etc

FIGURE3.1 – Carte des vignobles de Bordeaux (le bordelais)

CHAPITRE 3 MATÉRIELS ET MÉTHODES

3.2 Principe général de l’étude

3.2.1 Présentation des données

Dans cette section, nous présentons les différentes sources de données utiliséesdans le cadre de ce projet

Source 1 :

La source 1 représente la base de données de l’enquête sur les viticulteurs bordelais fectuée dans le cadre du projet Laccave 1.0 dont l’objectif était l’identification des dif-férents types de stratégies d’adaptation en lien avec leurs déterminants économiques

ef-et structurels Il faut noter que c’est la source de données la plus riche avec un peu plus

de 320 réponses

Source 2 :

La source 2 est une base de données de l’enquête portée sur "Impact de la variabilitéclimatique sur la vitiviniculture : perception et gestion de l’impact du réchauffementclimatique et de ses incidences par les viticulteurs du Bordelais

Source 3 :

La source 3 représente les données de suivi de maturation de l’Institut des Sciences de

la Vigne et du Vin (ISVV) Ces données sont recueillies sur 7 parcelles différentes dont

les coordonnées GPS sont données dans la Table 3.1

TABLE3.1 – Coordonnées GPS des parcelles du réseau de maturité (ISVV)

CHAPITRE 3 MATÉRIELS ET MÉTHODES

tervalle de temps La Table 3.2 ci - dessous illustre les stations météo associées auxdifférentes appellations

TABLE3.2 – Station météo associée aux appellations

3.2.2 Principe d’unification des différentes sources de données

Étant donné que nos données sont de source différentes, nous avons alors mis en

place un principe, la figure 3.2, d’unification des données afin d’avoir une seule source

de données hétérogènes

FIGURE3.2 – Hypothèse de base de l’unification des données

CHAPITRE 3 MATÉRIELS ET MÉTHODES

De base, nous avons ramené toutes les données (chaque enregistrement) des rentes sources (les 4 sources) sous le même dénominateur commun (appellation cor-

diffé-respondante) ó les appellations sont au nombre de 6 (Blayais Bourgeais, Bordeaux,

Entre-Deux-Mers, Graves, Libournais et Médoc) dans le bordelais que vous pouvez

constatez sur la figure 3.1 Après, en fonction des variables qui nous intéressent, nousavons maintenant unifié les données sur cette base

3.3 Matériels

Pour la réalisation de ce projet, j’ai utilisé le langage Python avec l’éditeur

Jupy-ter Notebook plus des librairies de visualisation et de calcul scientifiques

(principa-lement : matplotlib, pyAgrum et sklearn), un ordinateur bureautique dell precision

t5810 avec le système d’exploitation Windows 10 Pour la gestion des données, les

don-nées des enquêtes étaient stokées au format Microsoft Excel et après l’unification, je les

converti au format csv pour les traiter en Python.

3.4 Méthodologie de recherche

3.4.1 Les acteurs cibles

Ce projet de recherche cible principalement les producteurs de la vigne et du vin

du bordelais pour recueillir, assembler les données hétérogènes dans le domaine vinicole afin de faire émerger des connaissances

viti-FIGURE3.3 – Techniques de recueil et d’assemblage des données

CHAPITRE 3 MATÉRIELS ET MÉTHODES

Partant de la figure 1.1 qui résume les différentes sources de données que nous

voulons récupérer, cette figure 3.3à son tour résume les techniques du recueil et semblage des différentes sources de données Par exemple, pour les données d’en-quêtes que j’appelle source 1, j’extrais des variables que nous jugeons utiles (exemple :type de cépage, les appellations, les pratiques culturales, etc.) Après, on a les donnéesphysicochimique que source 2, j’extrais des variables telles que le taux d’acool, l’aci-dité, teneur en sucre, etc Enfin les données numériques qui représente la troisième

d’as-et dernière source de données comprend non seulement les données des plateformesnumériques telle que la météo mais aussi la somme des deux premières sources de

données, comme nous pouvons le constater schématiquement sur la figure 3.3

3.4.2 Méthodes d’analyses des données

Pour répondre au problématique de mon sujet de stage à savoir, l’assemblage desdonnées hétérogènes dans le domaine vitivinicole pour faire émerger des connais-sances Pour cela, il me faut utiliser des méthodes d’analyses des données C’est doncl’objectif de la section3.4.2dans laquelle je détaillerai les méthodes d’analyses utili-sées

3.4.2.1 Principal component analysis (PCA)

L’Analyse en Composantes Principales est un outil de statistique exploratoire Ellenous permet d’explorer des données multi-variées, c’est-à-dire, des données avec plu-sieurs variables De ce fait, elle est considérée comme une analyse statistique multi-variée ou une technique multi-variée, permettant de réduire un ensemble de variablesinitiales en quelques facteurs ou composantes principales qui sont de nouvelles va-riables Les variables d’origine sont ainsi réduites en petit nombre de nouvelles va-riables ou composantes principales, tout en conservant un maximum d’informations

Il y a donc un nombre restreint de facteurs qui permettent d’expliquer la plus grandepartie de la variance contenue dans les variables d’origine

Les informations contenues dans les variables d’origine sont ainsi extraites, lisées et synthétisées en quelques nouvelles variables, à partir d’un croisement entreplusieurs variables numériques Les dimensions d’une donnée multi-variée sont, de cefait, réduites en quelques composantes principales qui peuvent être visualisées graphi-quement L’ACP aboutit à une représentation graphique de données (nuage de point)par rapport à ces facteurs ou composantes principales sous formes d’axes Ces axes

visua-ou composantes principales résument au mieux l’ensemble des variables initiales Ilsconstituent des combinaisons linéaires des variables initiales, hiérarchisées et indé-pendantes les unes des autres

CHAPITRE 3 MATÉRIELS ET MÉTHODES

extraire des informations sans perdre les plus essentielles et pour constituer de velles variables qui des combinaisons linéaires des variables originelles Il y a une ré-duction de la dimension des données initiales qui sont remplacées par des facteurs quivont servir de base à un système de représentation de dimension réduite

nou-Ainsi, un grand nombre de variables souvent corrélées entre elles, est réduit à unpetit nombre de composantes principales non corrélées, c’est-à-dire, indépendantesles unes des autres Cette réduction de dimension ou ce nombre restreint de variablerésume au mieux les variables initiales Le maximum d’informations est résumé enperdant le moins possible, puis représenté sous forme de graphique

Ce faisant, nous pouvons facilement étudier les variables et les visualiser dans unespace d’une dimension plus petite, réduisant ainsi les tableaux de grandes tailles en

un nombre restreint de variables pour faciliter l’interprétation des données initiales

La représentation des données, dans un espace plus réduit, permet de simplifier laréalité et de décrire un maximum de variabilité dans cet espace plus restreint Le posi-tionnement des variables va permettre d’évaluer la proximité relative de celles-ci, maiségalement la proximité qui les caractérise par rapport aux axes Ainsi, les liaisons entreles variables et les ressemblances entre les individus sont explorées

• L’ACP : une technique d’analyse et de visualisation

L’ACP vise à rendre compréhensible la structure d’un ensemble de variables contenuesdans un tableau de données En présence d’un grand nombre de variables disposéesdans un tableau, elle va permettre de condenser l’information contenue à l’intérieur

de cet ensemble de variables

Le regroupement des données dans des ensembles plus petits, facilite l’analyse Ils’agit d’analyser des données quantitatives qui se présentent sous la forme d’un ta-bleau et de rechercher des facteurs pour visualiser rapidement les corrélations entreles variables L’étude de l’ensemble des corrélations entre les variables quantitativesest alors envisageable

Ainsi, l’ACP est utilisée pour avoir une idée du mode de structuration des variables,notamment celles qui sont corrélées et celles qui ne le sont pas En ce qui concerne lemode répartition des individus, elle va permettre d’identifier ceux qui se ressemblent

et ceux qui ne se ressemblent pas

L’étude et la visualisation des corrélations entre les variables sont au cœur de l’ACPqui sert également à obtenir des composantes principales afin de les utiliser dans d’autresméthodes statistiques (régression linéaire, la régression logistique ou l’analyse discri-minante) Utilisée comme un outil d’analyse exploratoire de données, elle rend lesdonnées faciles à explorer et à visualiser Grâce à l’ACP, des observations peuvent êtrefacilement visualisées dans un espace plus réduit avec deux à trois dimensions en vue

de distinguer des groupes homogènes ainsi que ceux qui ne le sont pas Les donnéesmulti-variées sont mieux visualisées par le biais de l’Analyse en Composantes Princi-pales

• Les conditions d’utilisation de l’ACP