SARRA: The History of a Crop Simulation Model for Intertropical Zones

SARRA, histoire d'un modèle de simulation des cultures pour les zones intertropicales

Jérémy Lavarenne (), Michel Vaksmann (), François Affholder (), Marie Ferré, Karine Nunes (), Michael Dingkuhn, Fernando Macena da Silva, Agali Alhassane, Seydou Traoré, Benjamin Sultan (), Vincent Bonnal (), Mathieu Castets (), Alain Clopes, Philippe Reitz (), Henri Songoti, Francis Forest () and Christian Baron
Additional contact information
Jérémy Lavarenne: UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - AgroParisTech - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Michel Vaksmann: UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier, Cirad-BIOS - Département Systèmes Biologiques - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
François Affholder: UPR AIDA - Agroécologie et intensification durables des cultures annuelles - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Cirad-PERSYST - Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Marie Ferré: UMR Innovation - Innovation et Développement dans l'Agriculture et l'Alimentation - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Karine Nunes: Centre de recherche sur les circulations, les liens et les échanges - EHESS - École des hautes études en sciences sociales, ECODEVELOPPEMENT - Ecodéveloppement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Parc Naturel Régional des Monts d’Ardèche
Michael Dingkuhn: UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier, Cirad-BIOS - Département Systèmes Biologiques - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Fernando Macena da Silva: Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento [Brasil] - Governo do Brasil
Agali Alhassane: CRA - Centre Régional AGRHYMET
Seydou Traoré: CRA - Centre Régional AGRHYMET
Benjamin Sultan: UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UPVD - Université de Perpignan Via Domitia - AU - Avignon Université - UR - Université de La Réunion - UNC - Université de la Nouvelle-Calédonie - UG - Université de Guyane - UA - Université des Antilles - UM - Université de Montpellier
Vincent Bonnal: UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - AgroParisTech - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Mathieu Castets: UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - AgroParisTech - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Alain Clopes: UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - AgroParisTech - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Philippe Reitz: LIRMM - Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UM - Université de Montpellier
Henri Songoti: CRA - Centre Régional AGRHYMET
Francis Forest: Retraité, UPR 1 Couverts permanents - Systèmes de semis direct sous couverture végétale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Christian Baron: UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - AgroParisTech - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement

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Abstract: The SARRA (Regional Analysis System for Agroclimatic Risks) model family has been under development by the French Agricultural Research Centre for International Development (CIRAD) since the 1970s. Used in intertropical regions, the early versions of the model were designed to assess the impact of water stress—that is, the lack of accessible water for crops—on production and seedling losses. Their objectives were to improve risk estimation, optimize sowing management, and serve as a regional-scale early warning system for food security. Since the 2000s, the model has been increasingly used to analyze the impacts of climate change on agroclimatic risks. Several developments have enabled the integration of, on the one hand, the genetic characteristics of crops, and on the other hand, a better consideration of spatio-temporal dynamics, particularly through the use of remote sensing. Additionally, SARRA has gradually evolved from a descriptive model into a scenario-based anticipation tool, requiring structural transformations and the adoption of modern programming and versioning techniques to ensure traceability and reproducibility of simulations. Recognized for their simplicity, parsimony, and robustness, these models have proven effective for monitoring agricultural seasons, managing food security, and supporting decision-making in the face of climate risks. This article provides a retrospective analysis of their development, highlighting major innovations and their potential to guide resilient agricultural practices in response to current climate challenges.

Keywords: crop modeling; rainfed farming; food security; climate change adaptation; agroclimatic zones; zones agroclimatiques; adaptation au changement climatique; sécurité alimentaire; agriculture pluviale; modélisation des cultures (search for similar items in EconPapers)
Date: 2025-06-04
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Published in Cahiers Agricultures, 2025, 34, pp.18. ⟨10.1051/cagri/2025018⟩

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DOI: 10.1051/cagri/2025018

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