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1 IV.1. L'eau et l'agriculture en zone tempérée : aspects quantitatifs IV.1.3.a. Adéquation offre-demande en eau - augmentation de l’offre

Les plantes et l'eau - IV. L'agronomie de l'eau

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Globalement, la part de la Surface Agricole Utile (S.A.U.) consacrée à

l’agriculture irriguée correspond à 6% ( soit 18 000 km2 pour un total de

SAU voisin de 290 000 km2, c’est-à-dire 54% du territoire national

métropolitain*).

Ce pourcentage moyen ne reflète pas la réalité de la situation. Dans

certains départements, l’irrigation est très peu présente alors que dans

d’autres (le Sud-Est de façon traditionnelle, aujourd’hui dépassé par le

Sud-Ouest et, dans une moindre mesure, l’ensemble Ile de France –

Pays de la Loire) ce pourcentage dépasse 10% voire 20% !

* (la S.A.U. n’inclut pas les forêts mais inclut les prairies (34%), les

terres arables (62%) et les cultures pérennes (4%))

IV.1. L'eau et l'agriculture en zone tempérée : aspects quantitatifs IV.1.3.a. Adéquation offre-demande en eau - augmentation de l’offre


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Cette carte présente la répartition des surface agricoles irriguées en

France. L’irrigation prédomine donc dans le sud du bassin parisien, le

grand sud-ouest, la vallée du Rhône et l’Alsace.



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Ce graphique donne l’évolution dans le temps de la surface irrigable et

de celle véritablement irriguée.

Il permet aussi de voir comment au fil du temps, le développement de la

culture irriguée du maïs l’a conduit à représenter environ la moitié des

surfaces irriguées au plan national et largement plus dans le Sud-Ouest.



C’est ce que confirme cette représentation graphique des cultures

irriguées pour l’année 2000.

En dehors du maïs (fourrages et semences), seuls les vergers et les

fourrages dépassent 7% du total national.



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Pour le maïs irrigué lui-même, le grand Sud Ouest (Aquitaine, Midi

Pyrénées et Poitou-Charentes) représente plus de la moitié (56%).

L’ensemble Ile de France - Centre - Pays de Loire participe pour un

quart.

Il ne reste plus guère que 18% pour toutes les autres régions réunies !



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Si, à présent, on analyse la question sous l’angle de la filière « Maïs »,

on voit que :

- Dans le nord et l’est du bassin parisien plus de 80% du maïs est

pluvial ( moins de 15% irrigué).

- Dans la région Centre et dans le bassin Adour-Garonne, le maïs

irrigué représente plus de 80% ( et jusqu’à 100% dans le massif des

Landes !).



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Les techniques d’irrigation les plus pratiquées en France sont :

-l’aspersion ( surtout en grandes cultures et en prairie)

-Le goutte à goutte ( surtout en verger)

-La raie (surtout en légumes de plein champ)



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Tout irait bien si l’eau disponible pour l’irrigation (appelée

classiquement la ressource) était disponible à volonté (c’est le cas dans

quelques situations privilégiées du fait d’aménagements réalisés dans

les années 60’ dans la basse Provence (canal de Provence) et en

Languedoc oriental (Canal Philippe Lamour).

Malheureusement il ne s’agit pas de la situation la plus générale !

On est en situation de ressource déficiente quand se cumulent les deux

conditions suivantes :

-Les ressources extérieures au bassin versant sont inexistantes

(Beauce, Poitou Charente) ou faible (Coteaux de Gascogne)

-La pluviométrie est insuffisante ( Beauce: 650mm/an) ou n’arrive

pas au bon moment dans un système dépourvu de moyens naturels

de stockage ( c’est le cas de Poitou-Charente qui bien que recevant

annuellement 850 mm de pluie, est un des points chauds des

polémiques sur l’irrigation car cette eau arrive surtout en hiver et le

sous-sol ne présente que peu d’aquifères conséquents à même de

la stocker. D’où la demande récurrente des agriculteurs de réaliser

des retenues collinaires, demande de nos jours mal acceptée par

d’autres acteurs territoriaux).



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Pour aborder la question de la limitation de la ressource en eau d’irrigation, il faut caractériser l’irrigation non pas à partir des modes de distribution de l’eau comme nous l’avons fait plus haut mais à partir d’une typologie des ressources elles-mêmes :

- S’agit-il de grands aquifères souterrains ayant des temps de demi-décroissance (Τ½) * très longs: (Τ½ > 6 mois) ?

- ou bien l’eau provient-elle de rivières et/ou de petits aquifères associés à ces rivières et ayant des temps de demi-décroissance courts: (Τ½ < 3 mois)?**

- Dans le premier cas, la question à traiter est celle du niveau annuel de cet aquifère : il doit se maintenir au fil des ans, ce qui ne peut se faire qu’en adaptant les systèmes de cultures à la capacité de l’impluvium du bassin versant, c’est-à-dire à la pluviométrie annuelle du lieu. L’amélioration des pratiques d’irrigation n’a qu’un effet secondaire sur le plan quantitatif dès lors que l’eau percolée est récupérée par l’aquifère.

- Dans le deuxième cas, le problème est principalement celui de l’occurrence du besoin maximal au pire moment, c’est-à-dire au moment de l’étiage*** des rivières qui est souvent aussi celui du besoin maximal d’eau pour les autres usages (industrie, tourisme,…). Dans ce cas, l’amélioration des pratiques est fort utile car l’eau gaspillée rejoindra certes l’aquifère mais souvent après le pic de la demande en eau. L’adaptation des systèmes de cultures (notamment la diversité des systèmes de culture) est aussi fort utile dans la mesure où elle permet de mieux distribuer la demande dans le temps.

-* le temps de demi-décroissance d’un aquifère (Τ½) est le temps nécessaire pour qu’il se vide à moitié après son remplissage - ** pour 3 mois < Τ½ < 6mois, les deux logiques s’additionnent -*** l’étiage est le moment du débit minimal de la rivière, généralement en été.



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La capacité de stockage des aquifères est caractérisée par leur temps

de demi-décroissance (Τ½), c’est-à-dire le temps qui est nécessaire

pour qu’ils se vident à moitié.

Vous avez ici une carte permettant de se faire une idée de la distribution

de ce paramètre caractéristique pour un certains nombres d’aquifères

français.

- Pour 20% d’entre eux (surtout au nord et au sud du bassin parisien), il

s’agit clairement d’une logique de réservoir

- Pour 50% d’entre eux (grosso modo au sud de la Loire), il s’agit

clairement d’une logique de débit

- On trouve des situations intermédiaires surtout dans la partie centrale

du bassin parisien et au nord de Lyon



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Un autre point important à traiter est celui de l’existence de ressources

en eau extérieures au bassin versant et disponibles pour son irrigation.

On peut l’illustrer en comparant le sud-est français (méditerranéen,

nécessitant de fortes doses d’irrigation lorsqu’on la pratique) au sud

ouest (océanique dégradé, réclamant des doses d’irrigation inférieures).

Contrairement à la première idée qui viendrait en tête, c’est le sud ouest

qui est dans la situation la plus difficile car, à la différence du sud-est

qui bénéficie de l’eau abondante du Rhône et de son affluent la

Durance, il n’y a guère dans le sud ouest que le canal de la Neste

(affluent de la Garonne issu du massif du Néouvielle) qui fait bénéficier

les coteaux de Gascogne d’une eau extérieure aux bassins versants

cultivés.

C’est dans le sud ouest et paradoxalement en Poitou Charente (région

bénéficiant d’une bonne pluviométrie hivernale mais dont les aquifères

souterrains sont de faibles capacités de stockage) que l’ont rencontre

les situations les plus conflictuelles au regard de l’utilisation de

l’irrigation.



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La majorité des irrigants français pratiquent l’irrigation individuelle, à

partir de pompage, de prises d’eau naturelles ou artificielles

Un tiers adhèrent à des A.S.A. (Association syndicale autorisée)

d’irrigants, gérant la mobilisation de la ressource, l’entretien et la

jouvence des ouvrages réalisés pour récolter cette ressource.

La gestion par des S.A.R. (Société d’aménagement régional) ne

concerne que 10% des irrigants mais joue un rôle important dans des

zones de pénurie de ressources naturelles.



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A partir de ces prévisions, il est important de se poser les deux

questions qui régissent les relations entre eau et agriculture :

- Quelle conséquence sur la dépendance de l’agriculture à l’eau ?

- Quelle conséquence sur l’incidence de l’agriculture sur la ressource

en eau pour ses divers usages ?

En d’autres termes, comment va s’opérer le partage de la baisse de

pluviométrie entre :

- d’une part, la sécheresse édaphique (sécheresse du sol) préjudiciable

à la consommation en eau par les plantes et donc à la production

- d’autre part, la sécheresse hydraulique ( remplissage des aquifères)

préjudiciable à la disponibilité de la ressource en eau pour les différents

usages, y. c. pour l’irrigation !



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C’est le cas de la C.A.C.G. (compagnie d’aménagement des coteaux de

Gascogne) basée à Tarbes qui a pour clients 10 000 irrigants installés

principalement sur la rive gauche de la Garonne.

La mission de la C.A.C.G. consiste à gérer l’eau dans un système

faiblement pourvu en précipitations et privé du bénéfice de la fonte des

neiges (ensemble des affluents rive gauche de la Garonne dont les

sources se situent sur le cône de Lannemezan: Gers, Save, Baïse,… ).

Pour la réaliser, la C.A.C.G. gère le canal de la Neste qui amène l’eau de

fonte des neiges du massif pyrénéen du Néouvielle.



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Cette figure montre comment l’eau de la Neste est dérivée vers les

rivières tributaires de la Garonne (la majorité) et de l’Adour (à l’ouest).

Les agriculteurs irrigants sont sous contrat avec la C.A.C.G.

(autorisations de prélèvement: quantité et dates).

La quantité d’eau relativement réduite apportée (par comparaison au

canal P. Lamour en Languedoc) induit une limitation dans le nombre de

clients.



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Le canal de la Neste avec au loin le massif pyrénéen



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Il est important, lorsqu’on discute des parts relatives aux différents

usages, de bien faire la part entre prélèvements et consommation :

L’agriculture n’entre que pour une faible part dans les prélèvements : à

peine 20%, la plus grande partie de ces prélèvements étant dédiés aux

systèmes de production d’énergie.

Mais ceux-ci sont en grande partie restitués au milieu, tandis que l’eau

prélevée pour l’irrigation est consommée par les plantes et rendue à

l’atmosphère sous forme de vapeur.

Pour ce qui est de la consommation, l’agriculture représente donc le

terme majeur, environ les 2/3 de la consommation totale.



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La gestion de la ressource en eau entre dans un cadre règlementaire

défini par la loi de 2006 qui complète et abroge les précédentes.

A coté d’un affichage en faveur de création de ressource de plus en

plus délicat à mettre en œuvre pour des raisons plus sociétales

qu’économiques, la loi définit des priorités d’usage qui placent

l’agriculture clairement après les usages de santé, salubrité, sécurité

civile et alimentation en eau potable. Dans la page suivante, nous

verrons les conséquences qui peuvent en découler.

Pour les éviter, il faudrait certainement que les différents acteurs

s’assoient autour de la même table pour négocier avec l’organisme

unique de gestion à l’échelle du bassin versant des dispositions

permettant une durabilité et une sécurisation des usages.



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En effet, lorsqu’à l’étiage, les débits des cours d’eau atteignent des

niveaux potentiellement préjudiciables à la qualité de l’eau, les autorités

sont amenées à prendre des dispositions (en l’occurrence des

interdictions d’usage) qui sont d’autant plus préjudiciables à

l’agriculteur qu’elles interviennent au pire moment pour les cultures

irriguées :

C’est en effet entre fin juillet et début août qu’une culture irriguée

comme le maïs est la plus sensible à une privation d’eau : au moment

de la floraison, les pertes relatives de rendements sont plus que

proportionnelles aux diminutions relatives de consommation en eau.



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La décision d’irrigation comporte des aspects stratégiques et tactiques :

- Les aspects stratégiques concernent en premier lieu la décision de

mettre en place une culture à irriguer (rappelons que seulement les ¾ des

surfaces irrigables sont irriguées !). Une fois cette décision prise, ils

concernent le choix des assolements sur la sole irrigable, l’organisation

de la disposition du matériel et le plan prévisionnel de conduite de

l’irrigation.

- Les aspects tactiques prennent en compte le climat de l’année en cours,

croisé avec les besoins en eau des plantes et les propriétés des sols

utilisés. On parle alors de pilotage de l’irrigation.

Pour chacun de ces aspects, des logiciels d’appui ont été mis au point

par la Recherche et le Développement technique et sont d’ores et déjà

utilisés par de nombreux agriculteurs concernés par les problèmes de

défaut de ressource.



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Interrogeons-nous à présent pour voir dans quelle mesure les

projections opérées par les climatologues vont faire évoluer notre

problématique.



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Cette page présente, sur sa partie supérieure, l’évolution de la pluviométrie pour 3 périodes de 30 ans sur le territoire français. La carte de gauche présente les données moyennes sur les 30 ans de la fin du siècle précédent. Celles du milieu et de droite ont été obtenues pour deux périodes futures ( futur proche et futur lointain) à partir du modèle « Arpège » de la Météorologie Nationale travaillant sur le scénario A1B (scénario du GIEC intermédiaire entre le B1, vertueux, et le A2, laxiste) avec une méthode de régionalisation appelée « types de temps ». Avec toute la prudence qui sied dès lors qu’il s’agit de prévision de modèles, ces cartes indiquent que la pluviométrie moyenne prévue devrait baisser sur l’ensemble du territoire, dans un premier temps surtout sur la partie méridionale et, dans un deuxième temps. plus particulièrement sur l’ouest. Les figures du bas de la diapositive donnent une idée du bilan hydrique potentiel (P-ETP), c’est-à-dire du bilan « offre – demande » qui en résulte : à Rennes et Bordeaux , on passera d’un bilan équilibré aujourd’hui à des valeurs de -200mm entre 2020 et 2050 pour atteindre -300mm en fin de siècle. Pour Toulouse qui présentait des valeurs de -100mm à la fin du 20ème siècle, on devrait s’attendre à des valeurs de -300mm entre 2020 et 2050 pour dépasser les -400mm en fin de siècle !



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Ces graphiques permettent de situer l’ordre de grandeur des

proportions qui vont affecter chacune de ces sècheresses.

Les différents graphiques indiquent que la part majoritaire sera prise

par la sècheresse hydraulique !: grosso modo les ¾ ( c’est-à-dire 75 mm

pour une baisse de pluviométrie de 100 mm).

Ceci n’est pas surprenant dans la mesure où les plantes, premières sur

le circuit de l’eau, chercheront à tirer le maximum d’avantages des

possibilités du milieu.

La baisse de pluviométrie se répercutera ainsi en majorité sur la

fourniture d’eau aux aquifères, rendant plus aigus les conflits d’usages

lorsque la ressource en eau est issue du bassin versant lui même !



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Dans ce contexte, il était intéressant de voir comment évolueraient les

besoins en eau de cultures irriguées.

Le graphique indique comment devraient évoluer, en moyenne, les

besoins en eau d’irrigation pour une même variété de maïs en région

toulousaine pour les trois périodes de 30 ans.

On observe tout d’abord un décalage du besoin en eau vers des

périodes plus précoces dans la mesure où l’augmentation des

températures rend le cycle plus précoce et l’accélère.

Par ailleurs, tandis que le besoin global augmente dans un premier

temps (2020-2050), il semble se stabiliser, voire diminuer en fin de

siècle.

Cependant, cette figure est trompeuse car elle suppose que l’on irrigue

la même variété. Or, ce ne sera pas le cas (voir page suivante) car,

l’agriculteur s’orientera vers des variétés plus tardives !!!



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En effet, à la différence des cultures d’hiver qui auront leur cycle

phénologique anticipé mais pas fondamentalement changé (partie

gauche de la figure), les cultures de printemps auront leur cycle global

fortement raccourci, les derniers stades étant fortement anticipés dès

lors qu’ils se situent au maximum thermique ou peu après ! Les stades

qui sont aujourd’hui postérieurs au maximum thermique annuel,

subiront en effet deux fois l’augmentation de température moyenne

annuelle dans la mesure où, en plus de celle-ci, ils se dérouleront plus

près du maximum thermique !

La durée du cycle phénologique global des cultures de printemps sera

fortement réduite (presque un mois pour une même variété de maïs à la

fin du siècle !! (Brisson & Levrault 2010))



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Illustration de quelques conséquences de l’anticipation des stades phénologiques



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D’où la tentation pour les agriculteurs de mettre en place des variétés

plus tardives afin de bénéficier au maximum de la durée

d’ensoleillement.

Le problème dans ce cas est que la stabilisation indiquée

précédemment du besoin d’irrigation n’a plus cours : pour faire face

aux besoins en eau de variétés plus tardives il faudra fortement

augmenter la durée d’irrigation dans un contexte de baisse de la

ressource.

Ceci signifie que dans les zones de diminution de pluviométrie, les

agriculteurs qui pratiquent la monoculture irriguée du maïs seront pris

entre deux feux : soit avoir des problèmes de baisse de rendement, soit

avoir des problèmes de disponibilité d’eau pour irriguer !!



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Le problème de la ressource se posant déjà dans certaines régions et

risquant de s’aggraver demain, il est intéressant de se poser la question

de l’amélioration de la capacité de recharge des aquifères à

pluviométrie constante.

Le premier point tombe sous le sens.

Le second présente l’intérêt de reporter sur des cultures moins

sensibles d’éventuelles pénuries sans que les conséquences

agronomiques ne soient trop importantes.

Le troisième est moins connu des praticiens : en effet, les cultures

d’hiver rechargeant davantage les aquifères que les cultures d’été (Cf.

page 9), la gestion de la sole pluviale en cultures d’hiver autoriserait

dans des situations de logique de réservoir (Cf. page 26) une irrigation

plus sûre ou plus abondante sur la sole irriguée, voire d’accroitre la

sole irriguée. C’est un point qui devrait intervenir dans les négociations

inter-acteurs à mettre en œuvre dans le cadre de la gestion des bassins

versants.



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La diversité des systèmes de culture (à l’encontre de tendances fortes

du 20ème siècle) présenterait le double avantage de mieux sécuriser la

production de l’agriculteur (on ne met pas tous ses œufs dans le même

panier) et de mieux gérer la ressource en eau à l’échelle du bassin

versant.

Ceci vaudrait non seulement pour des situations de logique de réservoir

mais aussi pour des situations de logique de débit (Cf. page 9) par une

meilleure répartition des prélèvements.



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Ceci est illustré par cette page où l’on a porté en partie supérieure les

besoins en eau d’irrigation pour le futur proche, tels que calculés par le

modèle STICS, en bleu pour une monoculture de maïs et en ocre pour

une rotation maïs irrigué, blé dur en irrigation de complément, colza

pluvial et blé en irrigation de complément.

Il est évident que l’irrigation du deuxième système est plus faible (1/3 à

peu près). Ce n’est pas cela que la figure veut montrer : c’est la

répartition du besoin en eau entre le printemps (en sombre) le mois de

juillet (intermédiaire) et le mois d’août (en clair) qui est intéressante à

observer.

C’est ce qu’indique la partie basse de la figure où l’on a porté pour les

régions de plus forte irrigation la proportion que représente chaque

période par rapport au total. Tandis que pour la monoculture de maïs,

juillet et août représentent plus de 40% chacun, la demande est à peu

prés équitablement répartie entre les trois périodes pour la rotation.

Ceci permettrait de mieux faire face à la demande en été lorsque celle-ci

s’ajoute à une forte demande urbaine en zone méridionale au moment

de l’étiage.



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