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L'irrigation en France et enjeux ...

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Exposé irrigation en France

Intro : En France, l'agriculture, comme dans le reste du monde, est l'activité qui consomme le plus d’eau (plus de 50 % de l'eau consommés et jusqu'à 80 % en été). En 2013, 7,4% de l’eau douce prélevée en France sont destinés à l’irrigation des terres cultivables. Définition : On  peut définir l’irrigation comme l’ensemble des dispositifs socio-techniques qui permettent des apports artificiels d’eau sur des terres, à fin de production agricole. Ces apports d’eau établissent ou rétablissent dans le sol l’humidité nécessaire à la végétation ; ils peuvent aussi fournir aux plantes des nutriments utiles. Éléments historiques sur l’irrigation : Les premières traces d’irrigation remontent à environ 5000 ans avant JC en mésopotamie, où les terres semi arides avaient été irriguées par les flots de l’Euphrate pendant que le Tigre servait de déversoir final. Des canaux sont creusés pour amener sur les champs cultivés l'eau nécessaire à la croissance des plantes, mais aussi pour stocker l'eau de façon à contrôler les crues dévastatrices, et pour drainer les champs. En Egypte, les inondations annuelles du Nil sont également très aléatoires et vers 1500 av JC, un système d’irrigation fut créé à partir du Nil pour en détourner une partie des flots vers un lac, le lac Moeris, qui servait de réservoir et était composé d’un canal d’écoulement, de prises d’eau et de barrages,. Les crues baissant et les pluies se raréfiant, les Égyptiens ont été contraints de mettre au point un système d'irrigation sophistiqué afin de permettre un arrosage suffisant des champs. En Chine, des textes permettent de dater les plus ancien travaux d’irrigations au VII-VIIIème siècle avant JC. Par ailleurs, le Dunjiangyang construit il y a 2200 ans permet encore d’ irriguer plus de 650 000 hectares de terres agricoles, de drainer les eaux de crue et d’alimenter en eau plus de 50 villes de la province du Sichuan. L’irrigation est donc largement utilisé depuis les débuts de l’agriculture, et s’est modernisé avec le temps. Aujourd’hui, il existe une très grande diversité de systèmes d’irrigation qui ont chacun leur avantages et leurs inconvénients selon le type d’agriculture et le territoire en question. Problématique : Quelles sont les enjeux du choix de système d’irrigation en France?

I- Les différentes techniques d'irrigation 3 Types d'irrigations : par gravité, par a spersion, au g outte à goutte. Plus les systèmes sont modernes, moins ils consomment d'eau. D'où provient l'eau utilisée ? L'irrigation permet d'améliorer le rendement des terres agricoles, mais implique l'utilisation de grandes quantités d'eau. ● Cette eau provient le plus souvent des rivières, des lacs ou des nappes phréatiques, avec le risque d'épuiser les ressources en eau dans certaines régions. ● C'est pourquoi on utilise aussi pour l'irrigation de l'eau usagée urbaine, traitée pour être réutilisée : ce recyclage de l'eau à des fins agricoles est courant dans les régions arides du monde et se pratique à moindre échelle en Europe.

A- Techniques d'irrigation gravitaire (ou de surface) ●

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La technique la plus ancienne d'irrigation utilise un canal à ciel ouvert, qui apporte l'eau par gravité à des canaux de plus en plus petits venant irriguer les parcelles cultivées. L 'arrosage lui-même s'effectue par ruissellement, par submersion ou par infiltration dans le sous-sol proche des cultures. Grand inconvénient : ce système d'irrigation utilise énormément d'eau, d'autant plus qu'une grande partie se perd par évaporation.

Les différents modes d’irrigation gravitaire : 1.

L’irrigation par déversement :

Le principe de cette technique consiste à créer une nappe mince sur des planches courtes et larges dans une forte pente. Débordant de l’un des bords d’une rigole, en générale horizontale, l’eau se répand sur toute la surface de la planche en une mince couche qui s’infiltre, et dont l’éventuel excès atteint la rigole inférieure.La réalisation de cette technique d’irrigation permet trois variantes : • Les rigoles de niveau : conviennent aux sols vallonnés, sur des pentes de 3 à 10%, où elles sont la méthode courante d’arrosage des prairies • Les razes : s’utilisent lorsque la pente est trop faible (inférieure à 3%) pour que fonctionnent les rigoles de niveau : les rigoles suivant alors la pente et l’eau est contrainte d’en sortir par une réduction progressive des dimensions de la raze. Rigoles de niveau et razes sont employées simultanément et pour les mêmes cultures, généralement herbagères, selon la pente du terrain. • Les plans inclinés sont créés lorsque la pente naturelle est trop faible pour que soit possible l’irrigation par déversement : on réalise alors les pentes artificielles de 4 à 5%, en planches plus larges que longues. Mais cet aménagement, qui, d’ailleurs, entrave la mécanisation des cultures, demande de tels travaux de terrassement qu’il ne s’adresse, le plus souvent, qu’à des surfaces restreintes exploitées intensivement.

Le principe de cette technique consiste à créer une nappe mince sur des planches longue et étroite dans une faible pente. Mais pour que l’eau puisse atteindre l’extrémité aval de chaque planche, le débit d’amenée doit être plus important que dans le cas du « déversement » mais c’est globalement pareil. 2. L’irrigation par submersion : Le principe de cette technique consiste à créer une nappe épaisse en engorgeant temporairement toute la surface à pente nulle. Lorsque la pente naturelle est nulle ou presque, le ruissellement devient impossible. Il faut donc débit supérieur à la perméabilité du sol pour conduire l’eau à l’extrémité des parcelles. L’eau s’accumule alors en une nappe de quelques cm qui s’infiltre peu à peu. Les principaux inconvénients de la submersion sont le tassement du sol en profondeur, la réduction de la perméabilité et l’asphyxie temporaire, pas toujours nuisibles, notamment en riziculture.

3.

L’irrigation par sillons ou « à la raie » :

Cette technique consiste à couvrir partiellement le sol par l’eau qui, ensuite, s’infiltre latéralement et remonte par capillarité. Au lieu de s’étendre sur toute la surface, l’eau quittant le canal d’amenée ruisselle puis s’infiltre dans les rigoles bordant les billons sur lesquels sont implantées les cultures. S’infiltrant latéralement et remontant par capillarité, elle atteint les racines. Il y a deux variantes selon la pente du terrain : • Les raies en pente : peuvent se rattacher au ruissellement : l’eau doit, en principe, s’être totalement infiltrée en atteignant l’extrémité de la raie, et le débit est continu et faible. L’excès d’eau est recueilli dans un canal de colature. • Les raies de niveau : au contraire se rattachent à la submersion. L’eau, amenée à fort début, remplit assez vite les sillons, de pente presque nulle. Elle s’y maintient le temps nécessaire à son infiltration. Les avantages de l’irrigation à la raie expliquent son grand développement traditionnel en région méridionales, surtout pour les productions maraichères et arboricoles. 4. L’irrigation souterraine : C’est une forme d’irrigation par infiltration, dans laquelle l’eau, amenée au contact des couches profondes du sol, remonte par capillarité. Il s’agit de fournir l’eau aux plantes à l’aide d’un drainage en dessous de la surface du sol, en maintenant une nappe d’eau artificiellement élevée, de façon à maintenir la meilleure combinaison d’eau et d’air dans la zone des racines pour des rendements maximaux.

B- Irrigation par aspersion L'irrigation par aspersion utilise des canalisations souterraines où l'eau circule sous forte pression. Ces canalisations alimentent en eau à des tuyaux mobiles auxquels sont raccordés des systèmes d'aspersion (arroseurs canons) : les cultures sont alors arrosées par une fine pluie artificielle. ● Réservée, à l’époque, à l’arrosage maraicher, l’aspersion a pris, en grande culture, un essor considérable grâce aux matériaux métalliques et plastiques. Pour imiter l’effet de la pluie sans ruissellement, le débit de l’arrosage doit être toujours inférieur à celui de l’infiltration, et cela impose beaucoup de calculs. Elle exige donc de très grands moyens, et elle est surtout utilisée pour l’irrigation des grandes surfaces. Ses avantages: • Tout nivellement de sol est supprimé. • C’est la seule méthode permettant d’arroser convenablement, les sols trop perméables pour être irrigués par ruissellement. • Elle permet un dosage précis, d’où économie d’eau. • L’eau pulvérisée est plus oxygénée. • Elle permet une économie de main d’œuvre. Par contre elle a trois principaux inconvénients : • Le coût élevé des installations. • La mauvaise répartition de l’eau par temps agité. • Le mouillage des feuilles. ●

C- Irrigation localisée et micro-irrigation par le système du goutte-à-goutte ●

Cette technique consiste à apporter de l'eau sous faible pression de façon intermittente et uniquement aux endroits où elle est nécessaire, dans le voisinage immédiat des racines, ce qui se réalise à l'aide de fins tuyaux posés sur le sol ou enterrés. Ces installations sont entièrement fixes, munies de vannes semi-automatique: elles sont généralement en plastique et l’eau est amenée sous faible pression et faible débit.

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La micro-irrigation a été utilisée depuis l’Antiquité où l'on enterrait des pots d”argile remplis d'eau afin que l'eau s'infiltre graduellement dans le sol.

Cette technique ancestrale fait l'objet d'un regain d'intérêt aujourd'hui, bien qu'elle ne soit encore connue que de façon marginale. L'irrigation par goutte à goutte moderne s'est quant à elle développée en Allemagne vers 1860 quand les chercheurs ont commencé à expérimenter la subirrigation à l'aide de tuyau d'argile pour créer une combinaison d'irrigation et de système de drainage. Avec l'arrivée des plastiques modernes après la 2nde GM, des améliorations sont devenues possibles avec notamment des micro-tubes de plastique et divers types d'émetteurs. ● La consommation en eau est très réduite, mais la quantité et la durée des apports en eau doivent être précisément contrôlés, ce qui est difficile en pratique. D’autres avantages sont l’automatisation du système et donc l’économie de main d’oeuvre, le feuillage sec qui épargne certaine maladies, la réduction du dvpmt de mauvaises herbes et la grande efficacité de la fertilisation à cause de l’absence de lessivage (possibilité de l’irrigation fertilisante (fertigation). En revanche , l'eau doit être filtrée afin de ne pas obstruer les fins tuyaux qui la distribuent. Les fruits et feuillages ne sont pas lessivés de la poussières, et il est difficile de contrôler l’irrigation en cas de pluie en plein champs.

II- L’irrigation en France A- L’eau en France En France métropolitaine, la moyenne annuelle des précipitations depuis 50 ans est estimée à 486 milliards de m3, soit une hauteur d’eau d’environ 889 mm. Sur ce volume, 311 milliards de m3 rejoignent l’atmosphère par évapotranspiration. Il reste donc 175 milliards de m3 de pluies efficaces pour alimenter réellement les ressources en eau : ● 75 milliards s’écoulent en surface et ● 100 milliards s’infiltrent en eau souterraine, pour rejoindre ensuite les rivières. Les 175 milliards de m3 correspondent exactement au total des débits annuels de nos rivières et fleuves dans la mer. Cette eau est « perdue » mais la France n’en a nul besoin. Le coefficient de ruissellement est le rapport entre l’eau écoulée et l’eau totale apportée par les précipitations. Ce coefficient est donc de 36 % pour notre pays. Il correspond à peu près la moyenne mondiale. Pour comparer, ce coefficient est de 0 % dans les déserts, 6 % dans les zones soudaniennes d’Afrique et 80 % pour certaines régions sibériennes.

La France n’est donc pas en situation de stresse hydrique comme peuvent l’être certains pays du bassin méditerranéen. La ressource disponible en eau est environ 3 000 m3/hab dans le sud de la France. Si la part de l’agriculture dans les prélèvements totaux d’eau reste limitée, en revanche, la part de la consommation nette après restitution au milieu (environ 3 Mille décimètre cube/an) avoisine 50 %. En effet, contrairement aux autres prélèvements (refroidissement des centrales, alimentation en eau potable), l’irrigation ne restitue au milieu qu’une faible partie de l’eau prélevée. Rapportée à la ressource totale disponible en France, qui est en moyenne de 160 Mille décimètre cube/an, cette consommation d'eau pour l'irrigation peut sembler modérée. La situation géographique est toutefois contrastée : l'irrigation en métropole est essentiellement localisée dans le centre et dans la partie sud de la France, et les tensions sont particulièrement fortes dans le quart sud-ouest qui est dépourvu de ressource souterraine à grande inertie ou de ressources estivales abondantes (voir carte). Depuis plus d’une dizaine d’années, dix-huit départements, essentiellement situés dans le quart sud-ouest de la France, prennent systématiquement chaque année des arrêtés de restriction des usages de l'eau, quelles que soient les conditions météorologiques.

B Des Acteurs 1) les entreprises Irrifrance : IRRIFRANCE groupe est leader sur le marché européen en ce qui concerne l’irrigation par les ENROULEURS,PIVOTS,RAMPES, Sa part de marché sur la France dépassent les 30 %, le reste du marché étant réparti sur une dizaine d’entreprises Soverdi est spécialisée dans l’étude, la création, l’installation et la maintenance de systèmes d’irrigation, d’arrosage, de pompage ou de filtration. Aquacontrol distribue depuis 1983 une large gamme d'équipements pour le dosage, la régulation et la filtration des fluides destinée aux professionnels du traitement des eaux, de l'environnement, de l'industrie ou de la piscine. 2) les Agriculteurs : La France compte unpeu plus d’1million d’agriculteurs pour 515 000 exploitations agricoles en 2013. Ce nombre a baissé de plus de la moitié en 20 ans 3) Des associations : AFEID - Association française pour l'étude des irrigations et du drainage Ses objectifs sont de : -

promouvoir la maîtrise et l’application de l’hydraulique agricole en France ;

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favoriser la diffusion des techniques et des pratiques françaises

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contribuer aux efforts de coopération technique internationale.

Dans ce but, l’AFEID : -

comprend un comité technique et des groupes de travail qui réunissent les spécialistes français dans une réflexion pluridisciplinaire ;

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organise des journées techniques nationales, souvent en partenariat avec d’autres associations ;

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prépare et anime la participation française aux conférences et aux congrès internationaux de la CIID (Commission Internationale des Irrigations et du Drainage) ;

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diffuse des informations et des publications techniques nationales et internationales et notamment les publications de la CIID

Elle rassemble : -

organismes professionnels, sociétés d ’aménagement régional, bureaux d’étude, industriels et entreprises, établissements publics, organismes de recherche et de formation, ministères intéressés à son activité, ainsi que, à titre personnel, des scientifiques, des ingénieurs, des techniciens, des agriculteurs.

ACTIONS : Son action porte notamment sur les connaissances scientifiques, techniques et sur les méthodologies d’étude et de programmation ainsi que sur la technologie des matériels et des travaux d’infrastructure et sur les techniques d’exploitation et de gestion. Elle organise des journées techniques comme "Irrigation 2000", ”Journée avenir de l’eau” C- L'évolution de l'irrigation en France + politique L’irrigation diminue-t-elle en France ? analyse de la France irriguée, depuis 10 ans D’important changements ont vu le jour durant la dernière décennie quant à la politique de la France vis-à-vis de l’irrigation. Le premier de ces changements concerne la réforme de la politique agricole commune (PAC) qui décuple les aides, y compris des aides spécifiques aux cultures irriguées = incitation à accroître les surfaces irriguées. Le second changement concerne l’entrée en vigueur de la directive cadre européenne sur l’eau (DCE). Elle est traduite en droit français dans la loi sur l’eau de 2006, qui a incité à porter une attention particulière au respect des milieux aquatiques. Ceci s’est traduit par la mise en œuvre progressive de mesures réglementaires visant à restreindre les prélèvements en cours de campagne. De plus, sur certains bassins où il existait d’importants déséquilibres entre offre et demande en eau, l’administration a réduit progressivement les autorisations de prélèvement des agriculteurs. À ces deux facteurs potentiels d’évolution de l’irrigation, relatifs à la mise en œuvre de politiques publiques, s’ajoute un contexte économique nouveau par rapport à la période précédente, caractérisé par une très forte volatilité des prix agricoles. Cette situation rend difficile les choix des agriculteurs pour ce qui est de la production et de recours à l’irrigation.

Par ailleurs, des années 2000-2010, on a pu constater une tendance à la croissance de l’irrigation individuelle aux dépends de l’irrigation collective. C  ertains agriculyeurs ont un accès individuel à la ressource en eau en mobilisant des équipements individuels de pompage, des forages ou en créant des retenues collinaires, mais d’autres sont raccordés à des réseaux collectifs d’irrigation. Le choix

entre ces deux modes d’accès est en général guidé par les conditions locales d'accès à la ressource en eau et par la recherche du moindre coût. Ce recul de l’irrigation collective au profit d’une irrigation individuelle pose deux difficultés: la première concerne les gestionnaires des réseaux qui, contraints à l’équilibre budgétaire, doivent répercuter sur un nombre limité d’adhérents leurs charges [Loubier et Garin (2013)]. + risque également de contribuer à une moindre production de services rendus à la collectivité par les réseaux d’irrigation. - La seconde difficulté est celle de la perte de la place privilégiée qui était accordée aux réseaux collectifs dans les décisions de gestion de la ressource en eau.

III Des politiques face aux problèmes de l’irrigation A Problèmes environnementaux L’irrigation présente deux inconvénients majeurs pour les milieux aquatiques : elle est grande consommatrice d’eau et peut accélérer la désertification de certaines régions. Au niveau mondial, les prélèvements en eau de l’irrigation représentent aujourd’hui environ 70 % des prélèvements totaux, ce qui est énorme. À l’échelle locale, la consommation immodérée d’eau d’irrigation peut même parfois conduire à une réduction considérable des volumes disponibles. Ainsi, le lac Tchad, autrefois la plus grande réserve d’eau douce du continent africain, est aujourd’hui 20 fois plus petit qu’il n’était il y a 35 ans. Les agriculteurs des pays limitrophes puisent en effet toujours plus d’eau pour irriguer leurs champs et lutter contre la sécheresse grandissante de cette région du globe. En outre, toute cette eau ne parvient pas aux plantes car les pertes sont importantes, surtout lorsqu'il s’agit de techniques d’irrigation traditionnelles. Or, celles-ci sont employées sur les deux tiers des surfaces irriguées du globe. Ces pertes sont dues soit à des fuites sur canalisations, soit à l’évaporation de l’eau qui stagne sur les sols. On estime qu’en Afrique, environ 40 à 60 % de l’eau d’irrigation est ainsi perdue. Mal conduite, l’irrigation peut également avoir des conséquences dramatiques sur les sols, surtout dans les régions au climat sec et chaud où l’on irrigue toute l’année. En effet, si l’eau d’irrigation n'est pas drainée, elle stagne dans les champs, et s’évapore lentement, laissant en dépôt les sels dissous qu’elle contient. Cet excès de sels stérilise progressivement les terres qui doivent être abandonnées. Le pompage abusif d’eau fluviale à des fins d’irrigation peut aussi progressivement conduire à l’assèchement des territoires situés plus en aval. exemple...