Le prochain séminaire MATHEO présenté par Amina NOUHOU BAKO et Carine LUCAS (INRA - Université d’Orléans) et intitulé « Du ruissellement à l'érosion » a eu lieu le Vendredi 26 juin à 11h en salle de conférences Hydrosciences.
Ce séminaire SH-Eau, organisé par Stefano Farolfi, Marielle Montginoul et Pauline Brémond, s'est déroulé le vendredi 29 mai de 10h à 12h.
Il portait sur l’Economie expérimentale pour la gestion des ressources communes et de l’environnement.
Rami ALBASHA, ECS-Eaux Continentales et Sociétés, a soutenu publiquement ses travaux de thèse intitulés :
"Evaluation de la productivité de l’eau d’irrigation par la modélisation : le cas du maïs sous goutte-à-goutte enterré en sol limoneux profond"
La soutenance a eu lieu le lundi 15 juin 2015 à 10h00
Lieu : AgroParisTech - centre de Montpellier Campus d’Agropolis International 648 rue Jean-François Breton Montpellier (34) salle Amazone
Composition du jury proposé :
M. Rafaël ANGULO-JARAMILLO CNRS Rapporteur
M. Patrice CANNAVO Agrocampus Ouest Rapporteur
Mme Isabelle BRAUD Irstea-Lyon Examinateur
M. Gilles BELAUD Montpellier SupAgro Examinateur
M. Florent MARAUX CIRAD Examinateur
M. Jean-Claude MAILHOL Irstea Montpellier Directeur de thèse
M. Deumier JEAN-MARC Arvalis
Mots-clés : Irrigation en goutte-à-goutte enterré,Modélisation,Extraction racinaire,Productivité de l'eau,
Résumé :
Sous le paradigme de « more crop per drop », augmenter la productivité de l'eau consommée en agriculture irriguée est devenue l'un des points majeurs du développement en systèmes d'irrigation. Dans ce contexte, évaluer les performances des techniques d'irrigation et leur aptitude à réduire la consommation en eau est une condition préalable à l'optimisation de l'utilisation de l'eau en agriculture. La technique d'irrigation dont il est question dans ce travail de thèse est le goutte-à-goutte enterré (GGE) que l'on souhaite modéliser afin d'évaluer ses performances agronomiques dans divers contextes pédoclimatiques. De nombreux modèles de cultures permettent aujourd'hui de prédire le rendement agricole en fonction, inter allia, des conditions climatiques, du type de sol, de la disponibilité de l'eau, des éléments nutritif et des pratiques agricoles. Ces modèles de cultures couplent généralement les processus de transfert d'eau et des solutés dans le sol au développement végétatif des cultures. L'extraction de l'eau par les racines des plantes y joue le rôle de jonction entre le Sol et la Plante. Malgré la forte variabilité spatio-temporelle de l'activité de l'extraction racinaire, cette activité est souvent présentée dans les modèles de cultures par des fonctions empiriques « statiques » : la distribution spatiale de l'extraction de l'eau du sol dépend d'une forme prédéfinie de la densité racinaire mais non du type d'irrigation. Ces fonctions empiriques s'avèrent être adaptées à la simulation de l'extraction racinaire lorsque l'eau est apportée à la surface du sol (irrigation par aspersion, gravitaire, etc.). Cependant, leur légitimité sous irrigation localisée reste à démontrer. La présente thèse tente d'évaluer la performance de l'approche empirique pour modéliser de l'extraction de l'eau sous l'irrigation localisée par GGE, avec pour objectif d'élaborer un modèle de cultures opérationnel adapté à ce type d'irrigation. Dans un premier temps, le rôle de la fonction définissant la distribution spatiale de la densité racinaire est analysé. Des simulations numériques appuyées par des expérimentations de terrain ont permis d'analyser le phénomène de « compensation de l'extraction racinaire », phénomène plus particulièrement exacerbé en irrigation localisée. En rendre compte par la modélisation s'est avéré nécessaire pour prédire la consommation en eau des cultures, la distribution de l'eau dans le sol, et surtout les flux de drainage sous GGE. Dans un second temps, les fruits de cette analyse ont été valorisés par le développement de SDICM, un modèle de cultures couplant les processus de transfert bidirectionnel de l'eau dans le sol au développement végétatif de la culture. Ce modèle a été confronté aux observations de terrain ce qui a permit de constater l'importance du processus d'extraction racinaire dans la prédiction des profils hydriques en sols cultivés. Finalement, un exemple d'application a été réalisé où la productivité de l'eau de maïs sous différents contextes pédoclimatiques a été évaluée en utilisant le modèle SDICM et un modèle de type capacitif. Le but de la comparaison est de mettre en avant l'importance de la simulation des transferts d'eau bidirectionnels dans le contexte du GGE.
Le 22 mai 2015, Selda Bulbul a présenté son travail intitulé "Connaitre et prévoir la consommation en eau urbaine. De l’intérêt de combiner une vision nationale et la constitution d’observatoires locaux".
Anne Gaëlle Figureau a soutenu sa thèse intitulée "Conception et évaluation d’instruments de gestion de l’eau combinant incitations économiques et préférences sociales : cas des prélèvements agricoles en eau souterraine"
Le jeudi 28 mai 2015 à 14h00
Lieu : Montpellier SupAgro - 2, place Pierre Viala - 34060 Montpellier - salle Amphithéâtre 208
Composition du jury
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Mme Marielle MONTGINOUL |
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Irstea |
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Directeur de thèse |
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M. Jean-Michel SALLES |
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CNRS - UMR LAMETA |
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Examinateur |
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M. Alexis GARAPIN |
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INRA - UMR GAEL |
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Rapporteur |
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M. Olivier GUYADER |
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IFREMER - UMR AMURE |
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Rapporteur |
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M. Xavier LEFLAIVE |
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OCDE - Direction de l'environnement |
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Invité |
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M. Jean-Daniel RINAUDO |
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BRGM |
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Invité |
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Mots-clés : |
Eau souterraine, Irrigation, Incitations, Recherche participative, Economie expérimentale, |
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Résumé : |
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Pour empêcher la surexploitation des ressources naturelles, les décideurs publics peuvent choisir d'attribuer de quotas individuels de prélèvement. Or, dans le cas des prélèvements en eau souterraine pour l'irrigation, la demande en eau des agriculteurs est susceptible de subir des variations interannuelles significatives en fonction des conditions agronomiques, climatiques et économiques annuelles. Nous nous sommes demandé comment concilier le respect de la ressource disponible et le besoin de souplesse des irrigants. Nous étudions pour cela deux instruments de régulation des prélèvements agricoles en nappe qui introduisent de la flexibilité dans un système d'allocations individuelles tout en garantissant le respect du volume total prélevable à l'échelle de l'aquifère. Le premier est un bonus-malus : il repose sur l'imposition d'une pénalité financière aux irrigants qui dépassent leur allocation individuelle (malus), dont la recette est intégralement reversée sous forme de récompense aux irrigants qui ont réalisé des économies (bonus). Le second offre aux irrigants la possibilité de mutualiser leurs allocations en eau au sein d'un contrat qui les rend conjointement responsables du respect de l'allocation totale du groupe. Nous avons procédé à une évaluation ex-ante de ces instruments au travers de deux méthodes : une approche par des ateliers participatifs puis une approche expérimentale. Les résultats montrent que les choix d'irrigation ne sont pas uniquement guidés par la maximisation du profit économique et que la fonction d'utilité des irrigants intègre des paramètres non économiques, en particulier environnementaux, éthiques et sociaux. Ainsi, pour optimiser leur efficacité, les instruments de régulation des prélèvements doivent combiner incitations économiques et sociales, avec un poids respectif à adapter aux conditions économiques et au tissu social local. |
Articles Techniques :
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Belaud G., Dorchies D., Baume J.P., Malaterre P.O., Hugodot C., Dollet P., Genthon O., 2013: Des chasses hydrauliques pour la gestion de populations algales en canaux. Sciences Eaux et Territoires, 11, 50-53.
Condom N., Molle B., Tomas S., Olivier Y., Audouard M., Granier J., 2013: La réutilisation maîtrisée des eaux usées : approfondir les connaissances pour lever les freins et relever les défis. Sciences Eaux et Territoires, 11, 54-57.
Dorchies D., Baume J.P., Malaterre P.O., 2013: SIC², un logiciel pour la gestion des canaux, rivières et fleuves. Sciences Eaux et Territoires, 11, 48-50.
Erdlenbruch K., Loubier S., Montginoul M., Morardet S., Lefebvre M., 2013: La gestion du manque d'eau structurel et des sécheresses en France. Sciences Eaux et Territoires, 11, 78-85.
Fabre J., Brunel L., Rucheton G., Mailhol J.C., Ruelle P., Le Grusse P., 2013: Focus - Un outil de simulation adapté à la gestion des ressources en eau du territoire dans le cadre d'une démarche participative. Sciences Eaux et Territoires, 11, 60-63.
Fossi S., Bakouan N.D., Traoré A., Barbier B., 2014: Variabilité de la crue du fleuve et options agricoles dans le delta intérieur du Niger : riziculture ou bourgouculture ? Sciences Eaux et Territoires, 15, 1-5. 2109-3016. http://www.set-revue.fr/sites/default/files/archives/SET_FOSSI_CLIMAT_CRUE_NIGER_IRRIGATION_AGRICULTURE_.pdf
Garin P., Rollin D., Maton L., Rinaudo J.D., Richard-Ferroudji A., Caballero. Y., 2015: Prospective participative sur l’agriculture du Roussillon face au changement climatique. AE&S, 5, 1, 77-86. http://www.agronomie.asso.fr/carrefour-inter-professionnel/evenements-de-lafa/revue-en-ligne/revue-aes-vol5-n1-juin-2015-changement-climatique-et-agriculture-comprendre-et-anticiper-ici-et-ailleurs/revue-aes-vol5-n1-10/.
Garin P., Loubier S., Campardon M., 2013: Irrigation individuelle - irrigation collective : état des lieux et contraintes. Sciences Eaux et Territoires, 11, 86-89.
Granier J., Deumier J.M., 2013: Efficience hydraulique et énergétique : les nouveaux critères de performances pour les systèmes d’irrigation du futur. Sciences Eaux et Territoires, 11, 30-35.
Guérin-Schneider L., Large A., Wittner C., Werey C., 2016: Stratégie patrimoniale durable : intégrer de nouvelles dimensions dans les choix d'investissement et de financement. Sciences Eaux et Territoires, 20, 16-21.
Kuhfuss L., Loubier S., 2013: Comment évaluer les services rendus par les réseaux d’irrigation ? Application au cas de la recharge de nappe. Sciences Eaux et Territoires, 11, 70-75.
Loubier S., Campardon M., Morardet S., 2013: L’irrigation diminue-t-elle en France ? Premiers enseignements du recensement agricole de 2010. Sciences Eaux et Territoires, 11, 12-19.
Loubier S., Garin P., 2013: Un avenir incertain pour les associations syndicales autorisées d’irrigation. Sciences Eaux et Territoires, 11, 90-95.
Mailhol J.C., Ruelle P., Dejean C., Rosique P., 2013: Focus – Le goutte à goutte enterré : une solution innovante pour irriguer sous conditions restrictives en eau. Sciences Eaux et Territoires, 11, 26-29.
Malaterre P.O., Baume J.P., Belaud G., Dorchies D., Dejean C., 2013: Gestion opérationnelle des transports d’eau dans les canaux et les rivières. Sciences Eaux et Territoires, 11, 36-43.
Malaterre P.O., Dorchies D., Baume J.P., 2013: Focus - La modernisation des canaux d’irrigation : apports de l’automatisation pour la gestion opérationnelle. Sciences Eaux et Territoires, 11, 44-47.
Montginoul M., 2013: Focus : La facture d’eau : ses composantes, sa structure. Sciences Eaux et Territoires, 10, 22-25.
Montginoul M., 2013: La consommation d’eau en France : historique, tendances contemporaines, déterminants. Sciences Eaux et Territoires, 10, 68-73.
Montginoul M., Allirot M., 2013: Scénarios pour une meilleure gestion de l'eau souterraine. Travaux et Innovations, 195, 25-28.
Montginoul M., Even L., Verdon D., 2013: Focus : Le cas de Nantes Métropole : un cas à part ? Sciences Eaux et Territoires, 10, 74-77.
Montginoul M., Rinaudo J.D., 2013: Les substituts au réseau : arbitrages des consommateurs et conséquences pour le gestionnaire - Réflexion à partir de l’exemple des forages privés. Sciences Eaux et Territoires, 10, 106-112.
Montginoul M., Rinaudo J.D., 2013: Quels mécanismes de régulation des prélèvements en eau souterraine ? Comparaison du point de vue des agriculteurs, des institutionnels et des citoyens. Sciences Eaux et Territoires, 11, 64-69.
Perret S., Thanawong K., 2013: Assessing the eco-efficiency of paddy rice in Northeastern Thailand using Life Cycle Analysis. ICID News. Second Quarter, 2-3.
Richard-Ferroudji A., Bouleau G., Barreteau O., 2017: Ce qu’apporte la prospective à la gestion locale de l’eau : l’exemple de Thau. Sciences Eaux & Territoires, 22, 36-41. http://www.set-revue.fr/ce-quapporte-la-prospective-la-gestion-locale-de-leau-lexemple-de-thau.
Rollin D., Bouarfa S., 2013: L'irrigation en France - État des lieux, enjeux et perspectives Sciences Eaux et Territoires, 11, http://www.set-revue.fr/lirrigation-en-france.
Rollin D., Brelle F., Citeau J.M., Villocel A., 2013: Point de vue - Avec leur statut original, quels rôles pour les sociétés d’aménagement régional dans les politiques de l’eau et de l’irrigation ? Sciences Eaux et Territoires, 11, 96-98.
Rollin D., Garin P., Montginoul M., Rinaudo J.D., Caballero Y., 2017: Quatre ans après : que reste-t-il d'une action de recherche sur une prospective de la gestion d'une nappe côtière face au changement climatique ? Sciences Eaux et Territoires, 22, 30-35. http://irsteadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00054593.
Rucheton G., Morardet S., Ruelle P., Fusillier J.L., Fabre J., 2015: L’adaptation de l’agriculture à la disponibilité de la ressource en eau - Le cas de la Drôme des Collines. Notes et Études Socio-Économiques, 39, 57-82.
Coordinateurs : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. et Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.
L’équipe nait en 2014 sur la base d’un constat : les analyses expérimentales en sciences sociales présentent un intérêt pour la compréhension des dynamiques sociales et la conception d’instruments ou de politiques de gestion de l’eau.
L'équipe IPD « Ingénierie de la Participation et de la Décision » a pour vocation de concevoir et mettre en œuvre, des méthodes, outils et indicateurs pour l’aide à la décision et à la gestion participative de l’eau, sur des cas réels internationaux impliquant plusieurs acteurs et différentes échelles.
A partir de la compréhension des interdépendances entre eau et sociéte, cette équipe analyse les conséquences des changements et perturbations auxquels les territoires hydrologiques doivent faire face : adaptations aux changements perçus, trajectoires d’évolution des systèmes. Il s’agit de qualifier l’évolution des vulnérabilités et d’anticiper les dynamiques engendrées par les actions d’adaptation au niveau du système en incluant les rétroactions éventuelles.
Eaux souterraines
© Alvar Closas - Outlet of deep well in Abu Minqar, Farafra, Western Desert, Egypt
Dans le cycle de l’eau, les eaux souterraines se situent à l’interface des eaux météoriques, des eaux de surface et littorales et sont le siège de nombreuses influences liées aux usages et à leur gestion. Dans un contexte où les pressions liées aux besoins en eau et au réchauffement climatique s’accroissent, les ressources en eau souterraine sont une alternative aux ressources de surface. Aujourd’hui l'eau souterraine est essentielle pour la production agricole, fournissant 38 % des zones irriguées dans le monde, et contribuant à 43 % de sa consommation d'eau. On estime également que les eaux souterraines fournissent de l'eau potable à au moins 50% de la population mondiale. Cependant, l’importance de l’exploitation des eaux souterraines varie fortement selon les régions. Cela est lié à son accessibilité et à sa disponibilité, en regard de l’exploitation des eaux de surface généralement plus accessibles, mais également plus vulnérables. L’eau souterraine est l’objet de fortes tensions, ou au contraire la cible pour une solution plus durable de la gestion de l’eau.
© François Molle - Well along the Tensift river, Morocco
Les ressources en eau de surface étant pleinement exploitées dans de nombreux bassins du monde entier, certains aquifères sont de plus en plus exploités par les villes, l'industrie et l'agriculture. Du Maroc à la Chine, de la Californie au Chili, les niveaux d'eau des principaux aquifères baissent à un rythme alarmant, sans que l'on trouve de solutions à cette évolution non durable. On estime qu'environ 1,7 milliard de personnes vivent dans des zones où les ressources en eaux souterraines et/ou les écosystèmes qui en dépendent sont menacés par la surexploitation. Près d'un tiers des plus grands aquifères du monde s'épuisent plus vite qu'ils ne peuvent être reconstitués. Dans ces régions, l'utilisation non durable du stock des eaux souterraines menace donc leur rôle crucial dans les différents usages.
En revanche, dans d’autres régions, la ressource en eau souterraine est mal connue et peu exploitée. C’est notamment le cas des environnements dits hétérogènes et des zones littorales soumises aux intrusions salines. L’évaluation des réserves et des propriétés d’exploitation, ainsi que l’accessibilité pour les différents usages y est complexe. Elles peuvent alors représenter dans certains cas un potentiel de développement important pour fournir une alternative durable aux eaux de surface.
De par les propriétés de rétention des sols, les eaux souterraines apparaissent souvent comme une ressource moins vulnérable que les eaux de surface en termes de qualité des eaux. Cependant, les activités anthropiques ont durablement modifié la qualité des eaux souterraines dans les régions cultivées, amenant les gestionnaires en France à définir des zones de sauvegarde des ressources stratégiques.
L'équipe "eaux souterraines" de G-Eau se consacre à l'exploration des conditions physiques, techniques, institutionnelles et socio-politiques qui favorisent l'utilisation durable des ressources en eaux souterraines. Ses recherches interdisciplinaires portent à la fois sur des questions thématiques et transversales :
Les principales activités de recherche de l'équipe sont concentrées en France (dont les DOM) et en Europe, au Brésil, au Maghreb, au Moyen-Orient, en Inde et dans le bassin inférieur du Mékong, avec des collaborations occasionnelles dans des pays comme le Chili ou l'Australie. Un focus sur la spécificité des zones semi-arides tient au fait que de nombreuses activités se réalisent en zone méditerranéenne et au Sahel.
Responsables de l'équipe : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. et Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.
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