On-farm weather risk management in suckler cow farms: A recursive discrete stochastic programming approach

Currently France wants to introduce a weather risk management framework into its agricultural policy for livestock farming. The aim of this paper is to better understand how on-farm risk reducing strategies modify the production system and profit distribution of French suckler cow enterprises. We present in this paper an original bioeconomic model that takes into account both risk anticipation and risk adjustments and that details biotechnical relationships between the different components of the beef cattle production system and their dynamics. On-farm risk management strategies are endogeneized under weather uncertainty and tested on real observed weather sequences. We simulate four scenarios characterized by different risk aversions and feed prices. Results emphasized that production adjustments, particularly the adjustments of area of grassland harvested and the possibility to purchase substitutes to on-farm forage production, improve farmers profit under weather variability. However, limiting the amplitude of these adjustments helps decreasing profit variability. All simulated long term decisions associated to risk reducing strategies encompass a reduction of long term stocking rate and the constitution of feed stocks. The impact of hay feed price on the market has similar effects on the long term strategy.Livestock Production/Industries, Risk and Uncertainty,

ASSESSING ECONOMIC AND TECHNICAL IMPACTS OF NON EXPECTED WEATHER EVENTS ON FRENCH SUCKLER COW FARMS DYNAMICS: A DYNAMIC RECURSIVE FARM MODEL

Weather variability can threaten French suckler cow farms which rely on rather extensive forage production. However, flexibility of the production system can help farmer to face crop production shocks. This study aims at assessing how crop yield shocks impact on farms outcomes when adaptive capacity is taken into account. Our objectives are to develop a dynamic model which enables us 1) to predict the optimal mix of production adjustments to face crop yield shocks, 2) to quantify how far the system moves from the equilibrium and how long it takes to return and 3) to measure impact of shocks on economic results when adaptive capacity is taken into account. An original dynamic recursive bio-economic farm model integrating detailed technical and biological constraints and coupled with biological sub-models has been built and calibrated to represent an average farm producing charolais finished animals. Crop yield shocks of intensities ranging between -60% and +60% of their average values are simulated in between average years. A preference for maintaining animal sales and animal live weight at the expense of crop products trade balance is found. Thought, when intensities of shocks get higher, forced sales and important variations of the area of pasture cut are observed. Essential of loss (or gain) of net profit is felt the year of the shock but can be remnant for several years. In addition, gains for good years do not totally compensate loss of symmetric bad ones. Consequently, farms capacity to face risk could be weaken over time. Minimum consumption needs, probability distribution of shocks and successions or combinations of shocks would have thought to be taken into account to assess real capacity of farms to maintain over time.livestock farm model, dynamic recursive model, crop yield variability, Livestock Production/Industries,

Estimating a production function under production and price risks: An application to the suckler cow farms in the French charolais production area

Suckler cow production in France relies mainly on a relatively extensive management of forage, implying that production risk may be enhanced by the sensitivity of those crops to weather variability. However risk exposure is supposed to be mitigated either through ex-ante decisions concerning pasture area management or through ex-post decisions concerning the purchase of feeds. This paper aims at assessing weather impacts on cattle production level decisions. Since farmers' decisions depend on farmers' behaviour regarding risks, which are namely production and price risks, we test constant absolute risk aversion, constant relative risk aversion and risk neutrality assumptions. We develop an econometric model encompassing an auto-regressive price function and a production function which allow inputs to affect independently mean and variance of the production. Weather indicators embodied by average regional forage production for current and past years are explicitely introduced as non controllable inputs. The estimation framework consist in conditions on the first and second moment of output production, output price and profit. Following, ISIK (2003), additional condition on each of both allocable inputs enable us to take into account risk aversion and both price and production risks in parameters estimation. We use the Generalized Method of Moments in order to make minimum assumptions regarding variable exogeneity and error distribution. We apply the model to an original panel dataset containing 65 individual yearly observations recorded over the period 1987-2005 on French suckler cow farms of the north of Massif Central. Because of the difficulties to find a relevant set of instruments, these preliminary results do not analyse weather impact on production mean. However we can advance that production decisions depend on price and production risks as farmers are found to be risk averse. Weather variability of the current year increase production risk whereas fertilizer level application slightly increased it. However we did not highlight that weather impact depend on production level.Production function estimation, GMM, weather impact, price and production risks, risk aversion, suckler cow farms, French charolais production area, Livestock Production/Industries, Production Economics,

Estimating a Production Function under Production and Output Price Risks: An Application to Beef Cattle in France

This paper addresses the issue of agricultural production under both output level and output price risks, in a context of random climatic conditions affecting forage used in beef production. It contributes to the empirical literature by applying the framework proposed by Isik (2002) to derive estimating equations from a structural production model with two sources of risks. Flexible functional forms for risk preferences and production technology allow us to identify attitudes toward risk and compute marginal effects of inputs and climate on expected output and production risk. The model is applied on a panel of French cattle farms and estimation results suggest that cattle farmer exhibit strong risk aversion of the CRRA form, and that climate has a significant impact on the performance of animal feeding strategies

Estimating a Production Function under Production and Output Price Risks: An Application to Beef Cattle in France

This paper addresses the issue of agricultural production under both output level and output price risks, in a context of random climatic conditions affecting forage used in beef production. It contributes to the empirical literature by applying the framework proposed by Isik (2002) to derive estimating equations from a structural production model with two sources of risks. Flexible functional forms for risk preferences and production technology allow us to identify attitudes toward risk and compute marginal effects of inputs and climate on expected output and production risk. The model is applied on a panel of French cattle farms and estimation results suggest that cattle farmer exhibit strong risk aversion of the CRRA form, and that climate has a significant impact on the performance of animal feeding strategies

Report of the NAMMCO-ICES Workshop on Seal Modelling (WKSEALS 2020)

To support sustainable management of apex predator populations, it is important to estimate population size and understand the drivers of population trends to anticipate the consequences of human decisions. Robust population models are needed, which must be based on realistic biological principles and validated with the best available data. A team of international experts reviewed age-structured models of North Atlantic pinniped populations, including Grey seal (Halichoerus grypus), Harp seal (Pagophilus groenlandicus), and Hooded seal (Cystophora cristata). Statistical methods used to fit such models to data were compared and contrasted. Differences in biological assumptions and model equations were driven by the data available from separate studies, including observation methodology and pre-processing. Counts of pups during the breeding season were used in all models, with additional counts of adults and juveniles available in some. The regularity and frequency of data collection, including survey counts and vital rate estimates, varied. Important differences between the models concerned the nature and causes of variation in vital rates (age-dependent survival and fecundity). Parameterisation of age at maturity was detailed and time-dependent in some models and simplified in others. Methods for estimation of model parameters were reviewed and compared. They included Bayesian and maximum likelihood (ML) approaches, implemented via bespoke coding in C, C++, TMB or JAGS. Comparative model runs suggested that as expected, ML-based implementations were rapid and computationally efficient, while Bayesian approaches, which used MCMC or sequential importance sampling, required longer for inference. For grey seal populations in the Netherlands, where preliminary ML-based TMB results were compared with the outputs of a Bayesian JAGS implementation, some differences in parameter estimates were apparent. For these seal populations, further investigations are recommended to explore differences that might result from the modelling framework and model-fitting methodology, and their importance for inference and management advice. The group recommended building on the success of this workshop via continued collaboration with ICES and NAMMCO assessment groups, as well as other experts in the marine mammal modelling community. Specifically, for Northeast Atlantic harp and hooded seal populations, the workshop represents the initial step towards a full ICES benchmark process aimed at revising and evaluating new assessment models.Publisher PDFPeer reviewe

Utilisation du milieu boréal par l'ours noir et implications pour la conservation du caribou de la Gaspésie

Les modifications de l'habitat (perte et fragmentation) sont considérées comme la principale cause de perte de biodiversité à l'échelle planétaire. Ces changements peuvent bouleverser l' équilibre des écosystèmes présents, contraignant certaines populations à ne subsister que dans les habitats résiduels où elles sont souvent isolées et limitées à une petite taille. Inversement, les modifications de l'habitat peuvent favoriser d' autres espèces qui se trouvaient jusque là limitées par les conditions existantes. Une problématique importante survient quand les espèces favorisées sont susceptibles d' avoir un impact négatif important sur une population déjà fragilisée par les modifications de l'habitat. Une situation de ce type existe pour le caribou de la Gaspésie, une population considérée « en voie de disparition» vivant principalement dans un parc de conservation, mais fréquentant également des secteurs où les modifications d' habitats sont importantes en raison de la coupe forestière. En outre, ces dernières sont susceptibles de favoriser les prédateurs de cette population de caribous, l'ours noir (Ursus americanus) et le coyote (Canis latrans). Deux sessions d'un programme de contrôle des prédateurs réalisés entre 1990 et 1996 puis de façon récurrente depuis 2001 avaient pour but de limiter les populations de ces prédateurs dans les secteurs utilisés par les caribous mais, afin d'assurer une protection à long terme, d'autres connaissances étaient nécessaires. Cette thèse de doctorat avait pour principal objectif d' accroître l' état des connaissances sur l'utilisation de l' espace par l' ours noir et le coyote et de détailler plus spécifiquement comment les caractéristiques d'un milieu boréal et montagnard influencent la sélection de l'habitat par l'ours noir. À l' aide de ces données nous désirions accroître l'information permettant d'identifier des mesures pour limiter les interactions de ces prédateurs avec les caribous de la Gaspésie. Un suivi télémétrique réalisé au cours de trois années Guillet 2002 - novembre 2005) sur 24 ours noirs et 16 coyotes équipés de colliers GPS a servi de base à ce projet. L'analyse des patrons d'utilisation de l'espace par ces deux espèces nous a permis de montrer que malgré une faible densité de leurs populations respectives, la taille et l' organisation spatiale de leurs domaines vitaux pouvaient leur permettre d' accéder en grand nombre aux zones utilisées par les caribous. Les mouvements des prédateurs s'étendaient à une échelle beaucoup plus grande que celle à laquelle avait eu lieu les deux sessions du programme de contrôle des prédateurs. Ces caractéristiques expliquaient probablement la durée limitée des effets positifs du contrôle sur le recrutement du caribou après l'arrêt du premier programme de contrôle. Les patrons d' utilisation de l'espace des prédateurs pouvaient expliquer également le maintien du nombre de prédateurs capturés annuellement lors de la deuxième période de contrôle, et ce, malgré une pression de piégeage importante. Afin d'assurer la protection des caribous à long terme, nos résultats suggèrent également l' importance d'aménager 1' habitat autour du parc de la Gaspésie et d'y limiter les populations de proies alternatives comme les orignaux de façon à ne pas favoriser les prédateurs. Grâce aux données précises obtenues avec les colliers GPS nous avons modélisé la sélection de l' habitat par l'ours noir sous la forme d'une fonction de sélection des ressources (FSR). En incluant dans l'analyse plusieurs facteurs biotiques et abiotiques, nous avons mis en évidence diverses adaptations comportementales de l'ours noir à la forêt boréale. À l' aide d' une analyse du régime alimentaire et d' un suivi de la phénologie des plantes, nous avons détecté des modifications temporelles dans leur sélection de l' habitat en réponse aux changements de la disponibilité des ressources alimentaires. Ainsi, les ours faisaient des mouvements altitudinaux saisonniers. Au printemps, ils utilisaient principalement les espèces graminoïdes qu ' ils trouvaient sur les sommets des montagnes. En été, par contre, ils se nourrissaient de fruits mous (e.g. framboises, fruits d'aralie et de cornouiller stolonifère) qu'ils recherchaient à basse altitude dans les milieux perturbés issus d'épidémies d'insectes et de certains types de coupes forestières. Enfin, en automne, les ours se déplaçaient vers les moyennes altitudes et utilisaient des secteurs faiblement ensoleillés, recherchant probablement des milieux dans lesquels la phénologie des plantes était retardée. Les fruits du sorbier (Sorbus americana) représentaient alors une très grande proportion de leur régime alimentaire. Des résultats de cette étude, nous proposons des aménagements de l' habitat, qui pourraient être mis en oeuvre pour limiter la présence de l'ours noir à proximité de la population de caribous de la Gaspésie. Ainsi, les coupes forestières de type CPRS devraient être évitées car elles aboutissent à la création de milieux riches en fruits qui sont particulièrement recherchés par les ours. Les coupes partielles devraient par contre être privilégiées car elles sont généralement peu utilisées, voir évitées. Comprendre comment les animaux réagissent à l' hétérogénéité de l'environnement est crucial si on veut comprendre l'impact des modifications de l'habitat. En nous basant sur la méthode des « temps de premier passage » (<< First-passage time »), nous avons pu montrer que les ours ne parcouraient pas le milieu aléatoirement, mais qu ' ils regroupaient leurs activités selon deux échelles spatiales. La taille des échelles spatiales utilisées par les ours variait au cours de l' année, vraisemblablement en réponse au changement de la disponibilité des ressources alimentaires. En considérant les échelles de sélection détectées chez chacun des individus, nous avons pu montrer que les variations dans les patrons de déplacements des ours noirs étaient associées à certaines variables comme la proportion de milieux perturbés ou dénudés, l'altitude et l' irradiation solaire, mais que l' effet de ces variables pouvaient changer au cours de l'année. Les patrons de distribution des espèces sont très importants à prendre en compte pour identifier les secteurs d'intérêt dans une problématique de conservation. Ainsi , une connaissance détaillée de l'écologie de l'espèce à protéger est essentielle pour réussir un programme de rétablissement. Toutefois, lorsque cette espèce est menacée par la prédation, nos résultats montre qu'il est également indispensable de considérer l'utilisation de l'espace et la sélection de l'habitat des prédateurs afin de définir les éléments du paysage et les échelles à considérer pour réaliser des aménagements d'habitats qui favoriseront une protection durable pour les espèces menacées

Résilience des élevages de bovins allaitants en présence d’aléas climatiques : un modèle bioéconomique dynamique

National audienceLes éleveurs de bovins allaitants sont confrontés à des aléas climatiques qui, en réduisant les ressources alimentaires disponibles pour le troupeau, menace la pérennité de leur exploitation. Afin d’être en mesure de leur proposer des conseils et des assurances efficaces, évaluer la résilience de ces systèmes, c’est-à-dire leur capacité à absorber ces chocs, est primordiale. Nous simulons dans cette étude une succession d’aléas climatiques comprenant une succession d’années défavorables et analysons leurs impacts sur la production et les revenus des exploitations

Un modèle bioéconomique pour évaluer l'impact des aléas de climat et de prix sur les exploitations de bovins allaitants

National audienc