Le séminaire MATHEO de l’IM2E du Mardi 7 mai, 14h, Amphithéâtre 208, coeur d’école du Campus INRA-Supagro (https://goo.gl/maps/8yahsu6UxshekgcM7) a permis la présentation d'Olivier THEROND, du Laboratoire Agronomie et Environnement de Nancy-Colmar.
Il a présenté ses travaux sur : « Modélisation intégrée des systèmes agricoles et territoires, gestion de l’eau et transition agro-écologique ».
Les infrastructures agro-écologiques sont des éléments paysagers semi-naturels pourvoyeurs de services et disservices écosystémiques. Dans les agrosystèmes méditerranéens, les fossés agricoles et canaux d’irrigation fournissent des services « éco-hydrauliques » reposant sur des interactions entre végétation et processus de transport d’eau, de sédiments et de propagules végétales (graines). Les pratiques d’entretien visant à restaurer la capacité de transport hydraulique de ces infrastructures sont susceptibles de modifier l’expression de ces services. Cependant, les interactions entre pratiques, traits du couvert végétal et services écosystémiques rendus par ces infrastructures sont encore peu caractérisées. L’objectif du travail de thèse était de comprendre dans quelle mesure les pratiques d’entretien des canaux et fossés, en termes de typologie, mais également de temporalité et de localisation, modulent les services rendus par la végétation. La démarche s’appuie sur la construction d’un modèle représentant explicitement le réseau hydraulique, et dont le fonctionnement est simulé pour des événements de référence sur l’horizon temporel considéré. Le modèle repose sur des formalismes semi-empiriques permettant de prendre en compte l’effet des traits de végétation sur les processus de transport, et notamment leur effet dynamique sur la résistance hydraulique à l’écoulement. Il a été paramétré à partir d’expériences au champ réalisées sur deux terrains agricoles méditerranéens. Ces expériences ont visé à : (i) caractériser l’influence de différents facteurs géomorphologiques et des pratiques d’entretien sur la distribution spatiale des communautés végétales des fossés et de leurs traits (ii) identifier les facteurs impliqués dans le transport et le dépôt de propagules lors d’un événement hydraulique. Les travaux expérimentaux montrent que les pratiques d’entretien modulent à court-terme la dynamique du couvert végétal, mais que la distribution spatiale des espèces (et donc des traits du couvert végétal) répond dans une large mesure à des facteurs géomorphologiques. Les travaux expérimentaux ont également permis d’améliorer notre compréhension de certains processus-clefs des canaux et fossés, en particulier de la dispersion de propagules, et de développer une méthodologie de relocalisation des propagules dans les cours d’eau intermittents. Le modèle spatialisé, intégrant les principaux résultats expérimentaux à l’échelle du bassin versant, a permis une hiérarchisation de l’impact des pratiques vis-à-vis du bouquet de services rendu par la végétation des fossés agricoles. La fauche assure le meilleur compromis entre services à court et moyen-terme, bien qu’elle soit temporairement défavorable à la rétention de sédiments et de graines, ainsi qu’à la stabilisation des berges, au début de l’automne. La démarche semi-empirique développée amène à se réinterroger sur le niveau de description des processus et les indicateurs nécessaires à l’évaluation des services dans des écosystèmes aux interactions complexes.
Au vu des limitations dans la disponibilité et l'accessibilité des eaux de surface, les ressources en eaux souterraines apparaissent comme la ressource en eau douce la plus fiable pour les différents secteurs économiques. En conséquence, l'eau souterraine est surexploitée dans de nombreux pays du monde. La surexploitation des nappes aquifères renouvelables et non renouvelables pour des utilisations domestiques ou l'irrigation entraîne une baisse de la nappe phréatique et, souvent, une diminution de la qualité des eaux souterraines. Cette étude porte sur l'utilisation des eaux souterraines à des fins d'irrigation dans les zones arides de la région du Moyen Orient et de l'Afrique du Nord (MENA). L'objectif de cette thèse est de contribuer à la conservation et l'utilisation durable des ressources en eaux souterraines par l'agriculture en milieu désertique, en analysant l'utilisation actuelle non-durable des eaux souterraines, en se concentrant sur les politiques publiques concernant les eaux souterraines d'une part et sur la spécificités de l'agriculture en milieu désertique d'autre part, en mettant l'accent sur le bassin d'Azraq en Jordanie. Cette étude se compose de huit chapitres: une introduction, six chapitres de base et un chapitre de synthèse. L'introduction examine le contexte général de la thèse, tandis que le chapitre 2 examine brièvement les caractéristiques générales de l'agriculture à partir des eaux souterraines dans la région MENA et explore les options de politique publique et de gestion possibles pour réglementer ce secteur. Nous analysons ensuite les « agricultures désertiques » dans certains pays de la région MENA, examinant en particulier comment les exploitations accèdent aux facteurs de production clés de terre, eau, travail, et capital. Le contexte physique et historique du bassin d'Azraq, notre zone d'étude, est ensuite décrit dans le chapitre 3. Le chapitre 4 explore le bassin d'Azraq en utilisant des outils d'analyse spatiale GIS et toutes les données disponibles, fournissant une vue plus large sur les "fenêtres d'intervention" pour la gestion et l'utilisation des ressources des eaux souterraines. Les chapitres 5, 6 et 7 mettent l'accent sur les éléments clés du développement de l'agriculture désertique dans le bassin d'Azraq : le chapitre 5 met l'accent sur les questions de propriété foncière dans un contexte à la fois historique et actuel, puisque l'accès à la terre est l'un des principaux facteurs sous-tendant le développement de l'agriculture désertique, soit pour la spéculation ou la mise en valeur de la terre, ou les deux. Le chapitre 6 traite de l'eau, un autre facteur de production clé de l'agriculture dans le bassin d'Azraq, et discute les mesures et outils déployés pour réglementer l'usage de cette ressource, l'application de la loi, et comment les agriculteurs ont répondu à ces politiques et mesures réglementaires. Le chapitre présente ensuite comment, en réponse, le Ministère des ressources en eau et de l'irrigation a récemment adopté une série de contremesures créatives, tant directes qu'indirectes, pour tenter de durcir le contrôle. Le Chapitre 7 est basé sur les résultats d'enquêtes agricoles effectuées dans les deux principales zones agricoles du bassin Azraq (Azraq et Mafraq). Le chapitre décrit les typologies d'exploitations agricoles, calcule leur niveau de rentabilité, et explicite la disponibilité et les coûts relatifs des facteurs de production (terre, eau, énergie, travail, production) dans les régions désertiques, ainsi que les contraintes et défis actuellement rencontrés par les agriculteurs et les perspectives d'avenir. Le dernier chapitre de cette thèse s'appuie sur les résultats de la recherche pour répondre aux questions de la recherche proposée et revient à la région du Moyen-Orient afin de remettre les conclusions dans une perspective comparative
Le ministère tunisien de l’Agriculture et sa direction générale de l’Aménagement et la conservation des terres agricoles (DGACTA) ont lancé un Programme d'Adaptation au Changement climatique des TErritoires ruraux de Tunisie (PACTE), sur financement de l’Agence Française de Développement. Les UMR G-eau et TETIS apportent un appui méthodologique et de terrain à la mise en œuvre de ce programme dans 5 gouvernorats de Tunisie, en lien avec leurs partenaires tunisiens de l’INAT (Institut National Agronomique de Tunisie) et de l’INRGREF (Institut National de Recherche en Génie Rural et Eaux & Forêts).
Séverine TOMAS a soutenu son Habilitation à Diriger les Recherches intitulée "Ecoulements complexes et irrigation" le 3 avril 2019 à 14h30 à l'amphi 208 de SupAgro (Cœur d’École - 1er étage - Bât 9 - 2 place Pierre Viala - 34060 Montpellier).
Devant le jury composé de :
Résumé :
Il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes physiques liés à l’irrigation pour garantir une gestion de l’irrigation plus efficiente afin de réduire l’impact des activités humaines sur la consommation des ressources naturelles et la dégradation des milieux. La mécanique des fluides et en particulier l’étude des écoulements complexes permet alors de traiter des questions de recherche à l’interface d’autres disciplines (hydraulique, génie des procédés, mécanique, modélisation des bilans hydriques et des transferts dans le sol, ingénierie des matériels d’irrigation, efficience à la parcelle).
Cette synthèse présente comment la compréhension des écoulements complexes (diphasiques, millimétriques en interaction avec des processus physico-chimiques) permet d’adresser des problématiques de recherches plus globales. La diversité des outils et des approches numériques et expérimentales est à la fois stimulante et enrichissante : par exemple conduire et réaliser des études en laboratoire puis in-situ afin de valider des modèles numériques permettant de simuler entre autres l’hydrodynamique des systèmes d’irrigation et la dispersion atmosphérique de fines gouttelettes.
Cela requiert de s’intéresser à de larges problématiques de recherches depuis l’échelle des processus (paramétrer les flux turbulents de chaleur, caractériser l’atomisation d’un spray à très hauts nombres de Reynolds et Weber, analyser la structure d’un écoulement milli-fluidique et tortueux) jusqu’au cas réel (analyser la dérive et le transport in situ dans le cadre de l’aspersion avec des eaux usées traitées, comprendre les mécanismes de colmatage ou le développement de biofilms). Les perspectives à ces travaux impliquent tant des activités à moyen terme, dans le cadre d’activités déjà en cours, que des développements sur le long terme associés à des enjeux de société importants liés à la ressource en eau.
La gestion de l'eau se prête facilement aux indignations morales et politiques. Qu'à l'heure actuelle, 2,1 milliards d'êtres humains n'aient toujours pas accès à l'eau potable à leur domicile, ou que 3 millions d'enfants meurent chaque année de maladies liées à l'eau, soulève de lourds questionnements sur l'incapacité collective à gérer efficacement une ressource aussi vitale pour le plus grand nombre...
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Les organisations internationales et les scientifiques mettent en avant l’eau comme un enjeu stratégique pour le développement économique de la région méditerranéenne. Cette région est caractérisée par un déclin important et continu des ressources, ce que soit en termes de quantité ou de qualité et d’une augmentation de la demande, caractérisée par un poids des activités agricoles importants (70-80%). Cette situation est exacerbée dans le sud de la Méditerranée où les spécificités du climat (fréquentes sécheresses) combinées aux activités humaines augmentent les risques de crise. L’équilibre fragile entre ressources et usages est actuellement menacé notamment par les changements profonds et rapides de l’agriculture dans cette partie de la Méditerranée.
Les systèmes agricoles irrigués et améliorés des basses terres n'entraînent pas une augmentation significative de la résilience et de la sécurité alimentaire des petits exploitants ,ni un moteur de la croissance économique en Afrique de l'Ouest. Cependant, les avantages potentiels des systèmes agricoles gérés par l'eau sont énormes en Afriques de l'Ouest. L'agriculture irriguée accroît l'intensité, la diversité et la productivité des cultures, elle contribue au développement des marchés alimentaires et de l'agro-industrie, et crée des emplois; inversement, elle a des implications environnementales. On suppose ici que l'intensification durable des systèmes agricoles gérés par l'eau est la voie vers une agriculture nouvelle, dynamique, inclusive, axée sur le marché et la technologie. L'intensification durable n'est pas le fruit d'une technologie autonome, mais d'une combinaison de technologies et de gouvernance pour concevoir les systèmes de production les mieux adaptés aux conditions locales.
La vile d'Hammamet (Tunisie) accueillera, du 30 Septembre au 5 Octobre 2019, le Colloque-Formation International Eau–Energie-Climat'2019 (2EC-2019). Christian Leduc (UMR G-EAU) fait partie du Comité Scientifique.
Vendredi 8 mars 2019 à 11h en Salle Mosson sur le Campus Irstea de Montpellier, Monica BRIENZA nous a présenté ses travaux intitulés : " Fate of organic contaminants in natural and engineering treatment systems ".
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