Toutes les plantes ont besoin d’eau. C’est une réalité irréfutable pour une raison très simple: pas d’eau, pas de photosynthèse :

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2

Une équation de la photosynthèse

Et pas de photosynthèse, pas de plante.

L’eau, un enjeu majeur de l’agriculture

Le besoin en eau des plantes

Nous avons parlé de la photosynthèse, mais l’eau est aussi importante pour la transpiration des plantes: si elles ne peuvent pas libérer d’eau, elles vont limiter leur croissance. Ces besoins d’eau ne sont pas constants: il varie en fonction du stade de développement de la plante. Le point a déjà été présenté par cet excellent article : La quête inlassable de l’eau par les plantes

Ce besoin en eau varie également en fonction des plantes elles-mêmes: ainsi, le maïs fourrage n’a besoin globalement que de 238 litres d’eau par kg, alors que ce montant est de 900L pour le soja. (agriculture-environnement)

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur les besoins en eau des différentes plantes (lorsque j’aurai fait les synthèses dans « Productions »).

Un besoin en eau contextuel

Le besoin en eau varie énormément selon le lieu et le moment de l’année. En effet, les précipitations ne sont pas uniformes toute l’année, il y a des hauts et des bas. Deux zones peuvent avoir une pluviométrie comparables, mais des besoins en irrigation totalement différents. Imaginons par exemple une zone qui a 4 mois de sécheresse forte en été et des mois d’hiver très pluvieux: peu importe ces dernières, il y aurait tout de même un besoin en été.

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur la variabilité des besoins en eau.

Le stockage de l’eau dans le sol

L’un des rôles du sol est de stocker l’eau. C’est un argument souvent avancé en faveur de l’agriculture de conservation des sols (ACS): l’amélioration de la capacité de la terre à stocker l’eau. C’est aussi la problématique de la profondeur du sol: un sol superficiel avant qu’il y ait de l’argile ou de la roche, vous retiendrez moins bien l’eau qu’un sol composé d’une masse de terre profonde.

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur le stockage de l’eau dans les sols.

L’irrigation: systèmes et réglementations

L’origine de l’eau d’irrigation

L’eau d’irrigation a essentiellement trois origines :

  • Les nappes phréatiques, dont l’exploitation peut être optimisée grâce aux bassines
  • Les cours d’eau
  • Les eaux usées

Bassines et nappes phréatiques

C’est sans doute la source source la plus controversée: le pompage dans les nappes phréatiques. Nous sommes nombreux en effet à avoir entendu parler des pompages catastrophiques en Inde, qui auraient vidé les nappes phréatiques les unes après les autres et poussé à aller chercher l’eau de plus en plus profondemment. Le procédé, sur les zones cotières, peut même causer la contamination par de l’eau salée des nappes proches des océans.

Toutefois, cela néglige une chose: les nappes se rechargent si elles sont bien gérées (comme en France). C’est le principe exploité par les fameuses « bassines »: des retenues d’eau qui sont remplies en hiver lorsque la nappe est déjà pleine et peut se recharger. [A c

D’ailleurs, au 1er janvier 2022, beaucoup de nappes étaient hautes, voire très hautes au sud de la Gironde. Notez que la situation était encore plus favorable dans cette zone en 2021 (mais moins favorable dans l’est et le nord de la France).

Carte de France de la situation des nappes au 1er janvier 2021, C BRGM

On voit bien à travers ces deux cartes que l’eau est un problème très contextuel, tant sur le plan du lieu que de l’année.

L’irrigation et les cours d’eau

Une autre source d’eau pour l’irrigation sont les cours d’eau. Vous pouvez les mobiliser de deux manières:

  • en créant des déviations, qui vont naturellement amener l’eau à d’autres endroits ;
  • par le pompage.

Des retenues collinaires sont des retenues construites à flanc de colline, pour capter l’eau de ruissellement.

Récupération des eaux usées

Enfin, une dernière source d’eau, proche de l’irrigation, est l’utilisation des eaux usées pour l’irrigation. Il y en a essentiellement deux types: d’une part celles provenant des stations d’épuration (produisant notamment des boues d’épurations que les agriculteurs peuvent épandre) et d’autre part celles provenant d’activités agricoles (et industrielle ?). En effet, l’agriculture est elle-même productrice d’eaux usées: résultat du drainage d’un champ, eaux de lavage, lisier …

Les technologies d’irrigation

Il y a plusieurs technologies d’irrigation:

  • par inondation,
  • par aspertion et
  • au goutte à goutte.

L’irrigation par inondation

C’est le mode d’irrigation le plus courant dans les pays en voie de développement et le plus ancien: il s’agit de faire couler de l’eau dans de grandes tranchées entre les rangs de plantes.

https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/irrigation-methods-furrow-or-flood-irrigation

L’irrigation par aspersion

L’irrigation par aspersion est le système auquel on pense intuitivement, en France: c’est l’image du jet d’eau arrosant les champs de maïs, alimenté par l’eau provenant d’un enrouleur.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Irrigation

L’irrigation au goutte à goutte

L’irrigation au goutte à goutte consiste, à l’aide d’un long tuyau proche de la base des plantes, de distribuer à ces dernière de l’eau goutte à goutte. La startup israélienne N-Drip propose par exemple une technologie de goutte à goutte qui résoudrait deux problèmes: le besoin en énergie pour faire couler l’eau et le problème d’obstruction des trous.

L’irrigation en France

Les prélèvements réalisés pour les usages agricoles représentent environ 8% de l’eau prélevée chaque année (2.8 des 38.5 milliards de mètres cubes d’eau prélevés en 2013). Notez que cela ne tient pas compte de l’eau qui est, ensuite, réinjectée. Selon le ministère de l’écologie, ce pourcentage monterait à 46% si on le faisait (sans préciser exactement leur calcul).

La typologie des prélèvement (cours d’eau ou nappes) varie du tout au tout selon les régions. Par exemple, les eaux de surface en représentent la quasi totalité pour la zone Paca, qui utilise 46% de ses prélèvements en eau pour son irrigation, alors que pour le Nord, ce sont les eaux souterraines qui dominent presque exclusivement, et l’irrigation ne représente qu’entre 2 et 10% des prélèvements. (Eaufrance 2019)

J’avais interviewé un agriculteur, qui m’avait parlé du système d’irrigation français.

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur l’irrigation en France.

Solutions pour lutter contre la sécheresse

Il y a actuellement 4 grandes pistes pour lutter contre le manque d’eau en agriculture:

  • Le développement de retenues d’eau
  • Une meilleure gestion des eaux usées
  • Des variétés résistantes à la sécheresses
  • Une piste encore peu mature: la protection des plantes par des panneaux solaires mobiles, l’agrivoltaïque

Le développement des retenues d’eau

La première solution, surtout en France, serait de développer les retenues d’eau. En limitant la quantité d’eau douce « perdue », qui descend dans les océans, on améliore l’exploitation humaine du cycle de l’eau.

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur les retenues d’eau.

La gestion des eaux usées

Les eaux usées sont une source d’eau et de nutriments pour les cultures. Néanmoins, les retraiter demande des infrastructures couteuses, très peu présentes dans les pays en voie de développement.

Les variétés résistantes à la sécheresse

Les plantes peuvent plus ou moins résister à la sécheresse. Développer des variétés résistant bien est une des pistes qui permettraient de limiter le problème du manque d’irrigation. Un blé OGM ayant cette caractéristique a récemment été autorisé aux Etats-Unis et en Argentine.

Protéger les plantes du soleil: l’agrivoltaïque

Une nouvelle tendance pour protéger les plantes d’un excès de soleil est l’utilisation de panneaux photovoltaïques mobiles. Cela permet de limiter l’évaporation de l’eau et ainsi de rendre les plantes qu’ils protègent plus résistantes aux fortes chaleurs, tout en produisant de l’électricité. Il ne me semble pas que la viabilité de cette solution soit démontrée au niveau commercial.

Ombréa avait évoqué, lorsque je les avais interrogé, des essais en champs positifs. Toutefois, les grandes questions seront la rentabilité financière du dispositif et la résistance à la grêle des installations.

Pour aller plus loin, nous développerons dans un article sur l’agrivoltaïque.

Un enjeu croissant

Voici un inventaire des nombreuses alertes récentes autour de la sécheresse :

Autres liens sur ce thème:


Sources:

  • Eaufrance 2019, BULLETIN N°5 : PRELEVEMENTS QUANTITATIFS SUR LA RESSOURCE EN EAU

Pour aller plus loin:

  • Dossier de Presse – Conclusions du Varenne agricole de l’eau et de l’adaptation au changement climatique, Gouvernement, 02/2022
  • BRGM (service géologique national), Gestion des eaux souterraines
  • FAO, Aquastat : https://www.fao.org/aquastat/fr/databases/maindatabase
  • EUZEN, Agathe (dir.) ; JEANDEL, Catherine (dir.) ; et MOSSERI, Rémy (dir.). L’eau à découvert. Nouvelle édition [en ligne]. Paris : CNRS Éditions, 2015 (généré le 26 août 2022). Disponible sur Internet : <http://books.openedition.org/editionscnrs/9746>. ISBN : 9782271119117. DOI : https://doi.org/10.4000/books.editionscnrs.9746.
  • http://culturagriculture.blogspot.com/2014/08/28-water-and-irrigation-1-water-in.html?m=0
  • Thread synthétisant une étude sur l’impact de la sécheresse sur l’agriculture Maya : https://twitter.com/Hcomosa/status/1480625227310813185
  • INRAE, L’agriculture va-t-elle manquer d’eau ?, https://www.inrae.fr/dossiers/lagriculture-va-t-elle-manquer-deau