Utilisation de l’eau dans l’agriculture ►English Version Introduction Irrigation goutte à goutte GIZ/Böthling. Alors que 2 litres d’eau suffisent souvent à la consommation quotidienne d’une personne, il en faut environ 3 000 pour produire les aliments dont elle a besoin au quotidien[1]. Environ 70 % des prélèvements d’eau douce sont destinés à l’agriculture. Les usages qui en sont faits sont très variés et concernent principalement l’irrigation, l’application de pesticides et d’engrais et l’élevage des animaux. Plus loin dans la chaîne de valeur, l’eau est utilisée pour préserver les aliments refroidissement, par exemple et pour la transformation. Non seulement l’agriculture consomme d’importantes ressources en eau, mais elle pollue également ces précieuses ressources avec des pesticides et des engrais. Confrontée à une augmentation de la demande d’aliments particulièrement de produits qui consomment beaucoup d’eau, la production agricole va devoir augmenter de 70 % d’ici à 2050. Sachant que l’agriculture irriguée peut être jusqu’à deux fois plus productive que l’agriculture pluviale, il ne fait aucun doute que la consommation d’eau pour l’agriculture va continuer à augmenter. Cette évolution permettra d’utiliser les terres de manière plus efficace et de sécuriser la diversification des cultures tout en offrant une protection contre la variabilité du climat[2]. Même si l’utilisation d’eau accroît considérablement les rendements, elle est également source d’impacts environnementaux négatifs. L’utilisation non durable des ressources peut conduire à la baisse des débits d’eau, à la modification de l’accès à l’eau en aval, à l’accroissement de la salinité du sol ou à la réduction des zones humides ayant d’importantes fonctions écologiques pour la biodiversité, la rétention des nutriments et la maîtrise des crues. Les impacts du changement climatique affectent déjà l’agriculture irriguée dans la mesure où la demande en eau augmente alors que l’eau est de moins en moins disponible là ou l’irrigation est particulièrement nécessaire. Lorsque les politiques sont appropriées, elles créent des incitations qui garantissent une gouvernance efficace et permettent aux agriculteurs de préserver la biodiversité, de protéger les écosystèmes et de minimiser les impacts environnementaux. La gouvernance est assurée par des institutions d’irrigation qui doivent répondre aux besoins des agriculteurs. Leurs principaux objectifs sont notamment d’assurer un approvisionnement en eau fiable et en quantité suffisante et de garantir l’efficacité et l’égalité de l’accès. Cela obligera les agriculteurs à modifier leurs comportements et nécessitera des investissements dans la modernisation des infrastructures, la restructuration institutionnelle et la modernisation des capacités techniques des agriculteurs et des gestionnaires de l’eau. L’agriculture est un secteur d’intervention majeur dans les contributions déterminées au niveau national qui sont destinées à favoriser l’atténuation du changement climatique. Il est donc indispensable d’améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’eau, que ce soit pour l’adaptation au changement climatique ou pour son atténuation. [3] Gestion durable des ressources en eau Lorsqu’elles sont pertinentes, les stratégies de gestion des ressources en eau permettent de préserver l’eau et l’énergie tout en améliorant la production. Ces stratégies comprennent notamment la planification de l’irrigation et la gestion de l’irrigation spécifique à chaque culture. Elles peuvent être mises en œuvre grâce à des outils tels que l’outil d’évaluation des besoins en eau ou l’outil sol » disponibles dans la Boîte à outils pour les SPIS consacrée aux systèmes d’irrigation solaires. En choisissant des énergies renouvelables pour le pompage de l’eau, les agriculteurs peuvent réduire leurs coûts de manière significative tout en utilisant des technologies respectueuses du climat. Certaines voix s’élèvent toutefois contre l’utilisation des systèmes d’irrigation à énergie solaire en raison du risque de surexploitation des eaux souterraines. Plusieurs paramètres doivent donc être évalués avant de lancer un quelconque concept de projet, notamment la qualité et la quantité d’eau, la capacité de recharge, la composition des couches géologiques, la pluviométrie, l’évapotranspiration et le ruissellement, la topographie et la cartographie de l’utilisation des terres. Pour garantir la mise en place d’un système d’irrigation efficace, il est essentiel de connaître précisément les besoins en eau de la culture et les caractéristiques des sources d’eau avant de prévoir sa configuration. En savoir plus… Comprendre les ressources en eau locales En utilisant l’eau de manière efficace pour l’agriculture, il est possible d’économiser non seulement de l’eau mais aussi des ressources énergétiques tout en améliorant les rendements. La première chose consiste donc à se faire une idée précise des ressources en eau locales. Le type de source d’eau permet, par exemple, de choisir la méthode de prélèvement qui varie selon s’il s’agit d’eau de surface, d’eau souterraine ou d’eau non conventionnelle. Cette dernière catégorie ne représente que 1 % de l’eau utilisée pour l’agriculture au niveau mondial et englobe les eaux usées traitées et l’eau désalinisée qui est notamment utilisée en Méditerranée, au Moyen-Orient, dans les Andes ou dans les îles et qui implique de recourir à des technologies spécifiques qui peuvent également être alimentées avec des énergies renouvelables. Un autre facteur important est l’élévation ou la profondeur de la masse d'eau. Il permet en effet de déterminer si l’eau peut arriver sous pression, ce qui est particulièrement important pour l’eau de surface, et de savoir si la gravité à elle seule est suffisante pour alimenter des systèmesd’irrigationsous pression ou si des pompes doivent être ajoutées. Pour l’eau souterraine, la profondeur est déterminante pour calculer la puissance de la pompe et les coûts associés. En savoir plus… Comprendre les eaux souterraines L’eau souterraine est celle que l’on trouve sous terre dans les fissures et les pores du sol, du sable et de la roche, qu’on appelle aquifère. La recharge des eaux souterraines se fait naturellement par les précipitations ou l’infiltration des eaux provenant d’autres étendues d’eau. Le mouvement des eaux souterraines entre les zones d’alimentation et les zones de déversement des aquifères est appelé écoulement des eaux souterraines. Il se fait le plus souvent lentement par les fissures et les pores des matières rocheuses. Le niveau des eaux souterraines peut varier en fonction des saisons et des années. Il est généralement élevé après la saison des pluies et faible à la fin de la saison sèche. Certains types d’activités agricoles peuvent avoir un impact négatif sur le processus de recharge, entraînant notamment l’imperméabilisation du sol ou son tassement en raison de l’utilisation de machines lourdes qui empêchent l’eau de s’infiltrer. Le choix des cultures et la couverture végétale ont également une influence sur l’infiltration. Des mesures réglementaires permettent de surmonter les pénuries d’eaux souterraines et de mettre en place une gestion durable des ressources en eau. En savoir plus… Le module Préserver l’eau de la Boîte à outils pour les SPIS est consacré à la gestion des eaux souterraines et aux principes d’une gestion durable de l’eau. Il se penche sur les risques et les impacts liés à l’épuisement des eaux souterraines et vise à sensibiliser les institutions de planification et les futurs utilisateurs de systèmes d’irrigation à énergie solaire à l’utilisation responsable et durable des sources d’eau. Ce module donne également des orientations pratiques visant à intégrer la gestion de l’eau dans la planification et l’exploitation des systèmes d’irrigation. En savoir plus… Évaluer les impacts environnementaux et socio-économiques de l’irrigation Même si la quantité d’eau est primordiale pour garantir la durabilité à long terme et joue un rôle clé dans le choix des cultures et des systèmes d’irrigation les mieux adaptés au contexte agricole et environnemental climat, sols et paysage, la qualité de l’eau a, elle aussi, une influence considérable sur l’adéquation des cultures. Combinée à un système d’irrigation précis, la présence de certains éléments dans le sol peut avoir un impact positif ou négatif sur certaines plantes et conduire à des dégradations environnementales dans l’écosystème agricole. En savoir plus… Conseils sur l’efficacité de l’irrigation L’utilisation rationnelle de l’eau d’irrigation et sa conservation sont essentielles. En effet, cette ressource limitée et consommatrice d’énergie pour les prélèvements d’eau, la préparation, le traitement, etc. est également en compétition avec les besoins en eau des écosystèmes environnants. Parmi les mesures qui permettent d’améliorer l’efficacité de l’irrigation figurent notamment les éléments suivants cartographie de l’emplacement optimal des canalisations d’irrigation pour répondre aux besoins en eau du sol et des cultures ; préservation et intégration de grands arbres dans la zone cultivée pour apporter de l’ombre, et donc ralentir le processus d’évaporation, et pour accroître la disponibilité en eau dans la zone d’enracinement des cultures ; analyse du sol pour déterminer son taux d'humidité et sa capacité au champ ; élaboration d’un programme d’irrigation en fonction de la relation sol-plante cultivée ou de mesures atmosphériques pour réduire la consommation d’eau et améliorer les rendements ; paillage, en tant que technique efficace de réduction de l’évaporation de l’humidité du sol, de protection du sol contre le compactage et les températures extrêmes et de conditionnement du sol ; culture intercalaire pour obtenir un rendement plus important en utilisant des ressources ou en faisant appel à des processus écologiques qui ne seraient autrement pas utilisés ; captage de l’eau de pluie pour éviter l’érosion des sols et améliorer la recharge des eaux souterraines ; contrôle régulier de la consommation d’eau ; et enfin, amélioration des sillons et réduction de l’évaporation en couvrant les systèmes de stockage et de transport d’eau. Seul un contrôle actif et régulier peut garantir l’efficacité d’un système d’irrigation. Toute mesure d’amélioration doit être soigneusement examinée avant sa mise en œuvre et des informations de base doivent être préalablement recueillies. En savoir plus… Publications et outils Évaluation globale de la gestion de l’eau en agriculture L’Évaluation globale de la gestion de l’eau en agriculture est une analyse critique des bénéfices, des coûts et des impacts des 50 dernières années d’évolution de l’eau, des enjeux auxquels les communautés sont aujourd’hui confrontées dans la gestion de l’eau, et des solutions que les populations du monde entier ont mises au point. Elle décrit les principales tendances eau-alimentation-environnement qui influencent nos vies aujourd’hui et utilise des scénarios pour étudier les conséquences d’une série d’investissements potentiels. Elle a pour but d’informer les investisseurs et les décideurs politiques sur les choix qui s’offrent à eux en matière de gestion de l’eau et de l’alimentation en tenant compte de critères aussi influents que la pauvreté, les écosystèmes, la gouvernance et la productivité. Elle couvre l’agriculture pluviale, l’irrigation, les eaux souterraines, l’eau de qualité inférieure, la pêche, l’élevage, le riz, les terres et les bassins fluviaux. En savoir plus… Pistes de réforme pour les politiques de l’eau dans l’agriculture Ce rapport présente des pistes de réforme potentielles en vue d’une utilisation durable de l’eau dans l’agriculture. Il est basé sur une étude approfondie de certaines réformes agricoles et hydriques et sur la consultation de nombreux experts politiques. Il présente une théorie du changement qui souligne l’importance de la flexibilité dans le timing et la conception des réformes si l’on veut parvenir à des changements politiques pratique et efficaces. Les gouvernements doivent préparer leurs futures réformes en menant des activités continues de recherche, d’éducation et de gouvernance afin de tirer parti des possibilités de réforme au bon moment. Cinq conditions nécessaires sont identifiées pour garantir le succès du processus de réforme faire en sorte que la définition des problèmes, la fixation des objectifs et l’évaluation soient basées sur des preuves ; s’assurer que la gouvernance et les institutions sont en phase avec le changement politique ; solliciter les parties prenantes de manière stratégique et instaurer la confiance ; rééquilibrer les incitations économiques pour atténuer les pertes à court terme ; et définir un calendrier de réforme intelligent et modifiable pour apporter de la flexibilité sur le long terme. Le rapport estime que ces conditions sont nécessaires pour réussir à mettre en œuvre quatre changements politiques difficiles modifier l’utilisation de l’eau dans l’agriculture ; éliminer les subventions qui ont un impact négatif sur les ressources en eau ; réglementer l’utilisation des eaux souterraines et lutter contre la pollution non ponctuelle. En savoir plus... Vers un avenir de sécurité alimentaire et de sécurité de l’eau – perspectives urgentes pour les décideurs politiques Ce livre blanc de la FAO offre aux décideurs politiques un aperçu des principales tendances en matière d’utilisation de l’eau dans l’agriculture, particulièrement pour la culture et l’élevage. En 2050, l’agriculture sera toujours un facteur essentiel de croissance économique, de réduction de la pauvreté et de sécurité alimentaire malgré le déclin proportionnel de la part des revenus agricoles dans le produit intérieur brut. L’utilisation de l’eau dans l’agriculture restera très importante, les zones irriguées progresseront et la compétition pour l’accès aux ressources en eau se renforcera dans tous les secteurs. Même si, en 2050, les terres et l’eau seront probablement disponibles en quantité suffisante pour atteindre les objectifs mondiaux de production alimentaire, la pauvreté et l’insécurité alimentaire resteront des problèmes pressants dans plusieurs régions. En effet, l’eau sera suffisante pour répondre à la demande alimentaire mondiale, mais un nombre croissant de régions devront gérer des pénuries de plus en plus fréquentes dues à une concurrence accrue. Les prévisions pour 2050 présentées dans ce document révèlent une quête de mécanismes de gouvernance innovants et efficaces pour atténuer les impacts de ces pénuries. Des investissements dans les technologies et l’infrastructure de gestion de l’eau seront nécessaires pour assurer une utilisation efficace de l’eau, la sécurité alimentaire et la protection des ressources naturelles. En savoir plus… Boîte à outils pour les systèmes d’irrigation à énergie solaire SPIS La boîte à outils pour les systèmes d’irrigation à énergie solaire Solar Powered Irrigation Systems – SPIS est destinée aux conseillers, prestataires de services et praticiens intervenant dans le domaine de l’irrigation solaire afin qu’ils puissent fournir un large éventail de conseils pratiques aux utilisateurs finals, aux décideurs politiques et aux bailleurs de fonds. Il est ainsi possible de minimiser les risques associés à l’efficacité du système, à la viabilité financière et à l’utilisation non durable des ressources en eau. La boîte à outils comprend des modules informatifs complétés par des outils logiciels conviviaux feuilles de calcul, listes de contrôle, lignes directrices. Les modules et les outils présentés portent sur l’évaluation des besoins en eau, la comparaison de la viabilité financière, la détermination de la rentabilité pour les exploitations agricoles et le délai d’amortissement de l’investissement dans les SPIS, la conception et l’entretien durables d’un SPIS, la mise en évidence des aspects essentiels de qualité de réalisation, etc. Bien que principalement destinés à la conception et à la mise en œuvre de systèmes d’irrigation à énergie solaire, la plupart des outils peuvent également être utilisés pour d’autres types de systèmes d’irrigation. En savoir plus… Certains outils sont plus particulièrement destinés à l’évaluation de l’impact environnemental, au calcul des besoins en eau des cultures et à la mise en place d’une utilisation durable et efficace de l’eau, ce qui signifie qu’ils ne sont pas exclusivement associés au déploiement des SPIS et qu'ils peuvent être utilisés pour évaluer d’autres systèmes d’irrigation. Outil d’évaluation de l’impact Cet outil basé sur Excel est conçu sous la forme d’un questionnaire portant sur l’évolution de la population et la migration, le rôle des femmes, les minorités et les groupes autochtones, les revenus et les infrastructures, les effets régionaux dans le pays, l’implication des utilisateurs, les ressources naturelles et l’environnement. L’utilisateur final obtient une évaluation des impacts socio-économiques et environnementaux basée sur le score obtenu. En savoir plus… Outil d’évaluation des besoins en eau Cet outil sert à calculer les besoins en eau des cultures et des animaux d’élevage en fonction de la situation géographique et des régimes des précipitations du site. Une fois que toutes les données sur la superficie de chaque culture, le nombre de têtes de bétail, les principales propriétés du sol et les régimes des précipitations et des températures ont été saisies, l’outil produit un résumé qui compile les principaux besoins en eau tout au long de l’année, en faisant la distinction entre l’irrigation et l’eau de savoir plus… Liste de contrôle de la gestion des ressources en eau Cet outil permet de se faire une idée de la disponibilité des ressources en eau. Au moyen d’une liste de contrôle, l’utilisateur peut consulter des données sur les ressources en eau et la gestion durable de l’eau. En savoir plus… Outil sol » Pour réussir à déterminer les besoins en eau de l’agriculture, il est important de bien connaître la structure du sol. Le calcul du pourcentage des différentes tailles de particules sable, limon et argile permet d’en savoir plus sur les caractéristiques du sol. En effet, la répartition des tailles de particules donne des informations sur la capacité de rétention d’eau, la capacité de stockage des nutriments destinés aux plantes, l’aération, les taux de matière organique, le drainage interne, la compactibilité, la vulnérabilité à l’érosion par le vent et l’eau, l’infiltration des polluants, etc. Cet outil basé sur Excel comprend un calculateur de texture du sol simple à utiliser, qui permet de calculer les taux de percolation et d’en tirer un calendrier d’irrigation optimal pour une culture donnée. En introduisant les pourcentages respectifs des différentes tailles de particules, il est possible d’estimer la profondeur d’irrigation nette et brute, les besoins en eau d’irrigation, le nombre de passages d’irrigation et l’intervalle entre les passages en jours. Ces informations sont également utiles pour calculer la taille du réservoir d’eau. En savoir plus… Outil de dimensionnement de la pompe Une fois que les besoins en eau des cultures et du bétail sont connus, cet outil permet de calculer la hauteur de refoulement et de déterminer la technologie de pompage la mieux adaptée. Il calcule également les besoins en énergie et donc la taille du panneau solaire dont le système de pompage a besoin. Les variables à saisir sont, entre autres, le diamètre et la longueur de la canalisation, la quantité et le type des raccords, le débit de prélèvement durable et le rendement prévu de la source d’eau. Ceci montre combien il est important de connaître avec précision les ressources en eau existantes. En savoir plus… Filtre des risques liés à l’eau Cet outil en ligne a été élaboré par le Fonds mondial pour la nature WWF et par l’Institution financière de développement allemande DEG. L’outil Filtre des risques liés à l’eau permet aux utilisateurs d’explorer les risques liés à l’eau, de les évaluer et d’y réagir dans quatre domaines prioritaires exploration, évaluation, valorisation et réponse aux risques. En savoir plus… Outils Aqueduct Les outils d’Aqueduct établissent une cartographie des risques liés à l’eau tels que les inondations, les sécheresses et le stress hydrique sur la base de données open source examinées par les pairs. Deux outils sont actuellement disponibles l’outil Aqueduct Water Risk Atlas qui cartographie et analyse les risques hydriques actuels et futurs dans différents lieux et l’outil Aqueduct Country Ranking qui permet de comparer les risques liés à l’eau au niveau national et sous-national. Deux autres outils sont en préparation. Ils porteront sur l’interconnexion avec l’alimentation et l’agriculture et sur les risques d’inondation. En savoir plus… CropWat – FAO CropWat est un programme informatique destiné à la planification et à la gestion de l’irrigation, qui sert d’outil d’appui aux décisions. Développé par la Division des terres et des eaux de la FAO, CROPWAT permet de calculer les besoins en eau et les besoins d’irrigation en fonction du sol, du climat et de la culture. Il permet aussi de préparer des calendriers d’irrigation pour différentes conditions de gestion et de calculer l’approvisionnement en eau pour différents systèmes de culture. Il est également possible de l’utiliser pour évaluer les pratiques d’irrigation des agriculteurs et pour estimer les performances des cultures en régime pluvial et en régime irrigué. En savoir plus… AquaMaps – FAO AquaMaps est la base de données spatiale en ligne de la FAO sur l’eau et l’agriculture. Elle permet, grâce à une interface simple, d’accéder à des données spatiales régionales et mondiales sur les ressources en eau et la gestion de l’eau qui sont considérés comme des informations de référence et qui sont produites par la FAO ou des fournisseurs de données externes. En savoir plus… AquaCrop – FAO AquaCrop est le modèle de développement des cultures mis au point par la FAO pour lutter contre l’insécurité alimentaire et évaluer l’impact de l’environnement et de la gestion sur la production agricole. L’outil simule la réponse à l’eau des cultures herbacées en termes de rendement. Il est particulièrement adapté aux situations dans lesquelles l’eau est un facteur clé de limitation de la production agricole. AquaCrop comprend des manuels de référence et des guides de formation ainsi qu’une série de 43 tutoriels pour apprendre à se servir de l’outil. En savoir plus… WaPOR – FAO Pour nous, comme pour les générations futures, garantir la sécurité alimentaire tout en utilisant les ressources en eau de manière durable constituera un défi majeur. L’agriculture étant un grand utilisateur d’eau, il est important de contrôler soigneusement la productivité de l’eau dans l’agriculture et de trouver des moyens de l’améliorer. Pour cela, la FAO a créé WaPOR, une base de données publique en quasi temps réel, basée sur des donnés satellites, qui permettra de contrôler la productivité de l’eau utilisée pour l’agriculture. En savoir plus… Modélisation des eaux souterraines avec MODFLOW USGS MODFLOW est le modèle hydrologique modulaire de l’USGS. MODFLOW est considéré comme un standard international pour simuler et prévoir les conditions des eaux souterraines et les interactions entre eaux souterraines et eaux de surface. MODFLOW 6 est actuellement la version standard de MODFLOW distribuée par l’USGS. L’ancienne version standard, MODFLOW-2005, est toujours mise à jour et supportée. En savoir plus… Références bibliographiques ↑ ↑ ↑