Analysis of the circularity of irrigation water in the Saharan context - case of the M'Zab oases (Algeria)

The emergence and sustainability of life in the oases of the M’Zab in the Algerian Sahara is strongly linked to the mobilization of multiple water resources. The pioneers of the region had thought out and implemented, as early as the 11th century, an ingenious circular hydraulic system, which combined the use of surface and groundwater resources. This system has been continuously adapted to changes in the socioeconomic and climatic contexts. The circularity of this system materializes through a system of transport, sharing, and storage of water resources in the phreatic aquifer. This system is articulated around the ancestral social organization for distribution, allocation and storage of water.

This system was grafted on: i) an agro-ecological organization combining agriculture with livestock production, allowing the recycling of organic matter; ii) animal energy use for agricultural production and transport, and; iii) waste recycling nutrients, crop biomass and water within production systems, that increases the efficiency of use resource and minimizes waste, waste and pollution, especially with the use of dry toilets. However, the promotion of new forms of Saharan agriculture oriented toward economic profitability outside the old oasis in the so-called extensions, since the 1980’s, has questioned this circular system. At first glance, this rupture materializes through i) irrigated monoculture from little renewable groundwater; and ii) the reception of surpluses of (untreated) domestic water and irrigation in the phreatic aquifers, in addition to flood waters.

Thus, if these new forms of agriculture are generally very profitable, their environmental impacts are increasingly criticized. In Oued Souf, for example, there is pollution and a rise of water table in some places, which causes serious environmental and / or health problems (Côte, 1998). Faced with its environmental vulnerabilities, localized initiatives are beginning to emerge in order to promote more sustainable forms of agriculture in the Sahara. These include, for example, water conservation practices, the implementation of small groundwater recharge schemes, agro-ecological practices on some farms, organic farming or permaculture, or the recycling of organic or plastic waste. However, these initiatives are poorly documented and don’t receive much attention. Based on what emerged during our field missions, coupled with bibliographic reading, we formulate the hypothesis that the four links of the circular system (Water-Agriculture / Livestock-Waste-Energy) described above and which interact with each other, are a priori pillars of the resilience of the M’Zab oases. In a new socio- economic and agricultural context, we formulate the following question: How can the concept of circularity, applied to different links of the oasis system and their interactions, inspire a sustainable development of agriculture in the new forms of Saharan agriculture? To answer the research question, we propose three methodological steps:

• Sustainability analysis of the farms in different agricultural areas, by determining the degree of circularity that exists for each link of the system in these spaces through the IDEA method;

• Multi-scalar and multidisciplinary analysis of water circularity at the scale of farm and irrigated territory;

• Participatory modeling of scenarios for Saharan agriculture transformations.

 Photo 1 Photo 2 
   Sensor well, the flood waters are collected and put into the well to recharge the water table - © SAIDANI Amine

Dans un contexte de surexploitation des eaux souterraines, et la non-durabilité des agricultures qui en dépendent, cet intérêt est particulièrement prégnant dans les zones (semi-)arides du Maghreb. On y observe une multitude d’initiatives, à l’initiative de l’État ou des agriculteurs, inquiets des baisses de nappe observées. L’idée principale de cette thèse est d’analyser le système de recharge centenaire des oasis de la vallée du M’zab, qui a toujours été renouvelé face aux changements climatiques et sociétaux.

Aujourd’hui, cette expérience inspire des agriculteurs s’installant dans des zones récentes d’extension agricole. Cette thèse a pour objectif de caractériser et analyser le système de recharge artificielle et d’utilisation de l’eau dans deux espaces contrastés : l’ancienne oasis de Beni Isguen et ses extensions agricoles périphériques récentes.

Un cadre d’analyse interdisciplinaire a été développé, qui s’appuie sur des approches et concepts de la socio-hydrologie, la gestion sociale de l’eau et les principes de l’économie circulaire (réduire les déchets, recycler, régénérer), pour co-construire des savoirs sur le fonctionnement du système de recharge artificielle et d’utilisation de l’eau. Les recherches menées ont permis de montrer, premièrement, que le fonctionnement de ces systèmes sur le long terme nécessite une action collective solide et l’organisation d’un équilibre minutieux entre les ressources en eau disponibles et leur utilisation. Ce sont précisément ces deux dimensions qui ont été remises en question ces dernières décennies par le développement du pompage individuel accompagnant des formes d’agriculture entrepreneuriale. La réinvention d’infrastructures et de pratiques circulaires dans les nouvelles extensions agricoles pour équilibrer la disponibilité et l’usage de l’eau, mais aussi de l’énergie et des déchets, peut contribuer à des formes d'agriculture plus durables sur le plan environnemental.

Deuxièmement, la thèse montre l’importance d’une forme de gouvernance inclusive promouvant l'utilisation parcimonieuse des ressources rares et la contestation permanente de l'utilisation irresponsable de l'eau, lorsqu'elle menace la quantité et la qualité de l'approvisionnement en eau agricole ou domestique de la communauté. Le retour à un accès collectif à l’eau souterraine autour de la notion de partage, en lien avec une réflexion sur la nature des systèmes agraires associés, est une perspective importante.

Troisièmement, la thèse a montré la plus-value d’une approche socio-hydrologique de co-construction de savoirs à travers des échanges fructueux entre l'expertise scientifique et les savoirs expérientiels.

En conclusion, les principes oasiens de circularité et de partage de l’eau, exprimées dans les infrastructures, l’organisation et les pratiques d’un système centenaire mais toujours renouvelé, ouvrent des pistes de réflexion concrètes. Ces principes s’opposent aux paradigmes courants considérant l’eau comme une ressource pour le développement, lequel ne peut se faire qu'au moyen d'infrastructures et de technologies hydrauliques majeures, gourmandes en énergie et altérant les écosystèmes et à l’origine d'impacts négatifs socialement. Les communautés oasiennes ont fait preuve d'un sens aigu de protection des aquifères partagés. Elles prennent soin de leur création, se sont opposées à leur surexploitation et leur pollution, et ont œuvré pour soutenir l'effort collectif de recharge de l'aquifère. Cette utilisation éclairée des ressources devrait être une source d’inspiration pour de nouvelles formes d’agricultures sahariennes écologiquement durables et socialement équitables.

 

 Photo 1 Photo 2 
  Puits capteurs, les eaux de la crue sont captées et mis dans le puits pour recharger la nappe phréatique - © SAIDANI Amine

Additional Info

  • Contact:

    PhD Student : SAIDANI Mohamed Amine 
    Phone  : 00213555910669
    E-mail : This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

  • THESIS INFORMATION:

    PhD SchoolGAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (en cours) et IAV Rabat
    PhD Directors:Marcel KUPER
    Supervisor: Ali HAMMANI
    Start Date: 01/01/2020
    Defense Date:

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