Dynamiques croisées « eaux et sociétés » : adaptations (Adaptations)


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

39027862045 5fb4d2e0b2 w © 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.

 

Maroc 27007194744 97d940c353 w © 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 :

  • Co-gestion des aquifères entre usagers et Etats
  • Gestion de la demande en eau souterraine
  • Eaux souterraines et écosystèmes dépendant
  • Recharge artificielle
  • Compréhension et modélisation des processus hydrogéologiques
  • Qualité des eaux souterraines
  • Interactions Eaux de surface / Eaux souterraines & Intrusions salines

 

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.

 

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INnovation et Changement en Agriculture Irriguée (INCA)

L’équipe INCA se donne pour objet d’étude les dynamiques des agricultures irriguées, au niveau de territoires locaux  (qui peuvent être des périmètres irrigués, des nappes et les agricultures irriguées qui les utilisent, etc.). Dans ces territoires irrigués,  le fonctionnement des exploitations agricoles, la gestion de l’eau,  l’économie agricole et l’action publique sont interdépendants. Cette étude des dynamiques des agricultures irriguées porte à la fois sur des processus de changement interne, qui peuvent prendre la forme d’innovations techniques et institutionnelles et les impacts de ces processus. Il s’agit notamment de s’intéresser aux innovations qui permettent de relever le défi de l’intensification écologique, et donc d’intégrer la question environnementale (en se plaçant dans une posture descriptive, analytique, mais aussi expérimentale). L’équipe INCA étudie également les adaptations des agricultures irriguées à des changements physiques, économiques et politiques fortement « pilotés » de l’extérieur de ces territoires locaux (Etat, bailleurs de fonds). Il s’agit aussi d’étudier les modalités d’un maintien des exploitations familiales par rapport à une compétition accrue à l’amont (notamment sur les ressources en eau) et à l’aval (compétition sur les marchés de produits agricoles) et à des reconfigurations foncières fortes.

 

Les principales questions de recherche traitées par l’équipe portent sur :

  1. Les exploitations agricoles.Quelles sont les nouvelles formes d’organisation de la production agricole et quels impacts de ces différentes formes d’organisation ont au niveau des territoires irrigués? En particulier, quels sont les nouveaux modèles d’exploitation familiale?  Quelles sont les capacités des exploitations agricoles à maîtriser leurs relations avec les filières agricoles, la gestion de l’eau, et l’action publique au niveau des territoires irrigués ? Quels sont les conséquences des pratiques hydroagricoles des exploitations familiales  au sein du territoire (territoire irrigué, bassin versant…) et comment s’y intègrent-elles? Quelle place les agricultures familiales ont et peuvent jouer dans les politiques sectorielles de l’irrigation qui sont élaborées et promues à des échelles internationales et nationales ?

  2. Les autres acteurs des territoires irrigués. Qui sont les autres acteurs de ces territoires ? En particulier, qui sont les acteurs jouant un rôle d’intermédiaire entre les exploitations agricoles et les filières, la gestion de l’eau et l’action publique (pour la vente, pour la mise en œuvre de projets de développement dans une posture de courtier de développement, etc.) ? Comment s’élaborent les politiques de l’irrigation ?

  3. La conception et diffusion des innovations sociales et techniques. Quels sont les catalyseurs et facteurs limitants pour l’innovation ? Quels impacts (sociaux, économiques, environnementaux)  de ces innovations à différentes échelles (de l’exploitation agricole au territoire irrigué) ?

  4. Les facteurs globaux de changement.

    Comment prendre en compte les facteurs extérieurs (en particulier globaux) de changement et le pas de temps long dans l’analyse des territoires locaux? Comment construire des scénarios locaux d’adaptation aux changements globaux ?

 

Outre une posture d’analyse, les chercheurs de l’équipe INCA peuvent assumer une démarche d’accompagnement par le développement de démarches participatives ayant pour objet le renforcement du rôle des acteurs locaux dans les dynamiques de ces territoires irrigués.

 

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Gouvernance et Action Publique (GAP) -  !!!! Contenu provisoire !!!!

L’équipe GAP (" Gouvernance et Action Publique ") mobilise les disciplines de Sciences Politiques,Gestion de l’Eau, Sociologie et Géographie.


Les savoirs et les pratiques liés aux ressources en eau, de même que les modes de gouvernance et de régulation des usages, connaissent des recompositions importantes qu’il s’agit de comprendre et de mettre en perspective, d’autant plus qu’ils ont ou sont susceptibles d’avoir des impacts variés et parfois inattendus sur l’environnement dans son ensemble. L’équipe aborde ces questions par l’analyse de controverses et de politiques publiques de l’eau en train de se faire.

 

L'équipe se déploie sur quatre grands terrains d’étude :

  • Afrique australe : Afrique du Sud et Mozambique.

  • Asie Sud-Est : Cambodge, Laos, Thaïlande

  • France : quart Sud-Est/bassin RMC : fleuve Rhône, PACA, Fos-sur-Mer, Vaucluse, Durance-Verdon, Languedoc-Roussillon, Cévennes, Lozère, Hérault, Ain. A noter que la région PACA fait l’objet d’un intérêt convergent de l’ensemble des membres de l’équipe via différents projets (échelon régional et/ou terrains infrarégionaux). Il en va sensiblement de même pour les Cévennes (projets en cours ou à venir)

  • Maghreb : Maroc : niveau national, Saïss, Tensift/Marrakech, Tadla ; Tunisie : niveau national, Merguellil

A noter enfin un intérêt pour des terrains sud-américains lié à des travaux déjà conduits et/ou en cours au Brésil par exemple.

 

Les grandes thématiques et principaux projets en cours d'étude :

  • Savoirs, controverses et questions de pollution

  • Gouvernance, trajectoires nationales et locales de politiques de l’eau

  • Effets des réformes de l’Etat

  • Police/Justice

 

Photo Eq OGEA Def1Les services d’eau potable et assainissement sont des monopoles naturels assurant un service essentiel, environnemental et marchand. Ils sont associés à des infrastructures de long terme, qu’elles soient naturelles (ressources en eau) ou artificielles (réseaux et usines). Ils rassemblent un grand nombre d’acteurs, aux intérêts variés et exigent une gestion durable. Plusieurs tendances accentuent ces enjeux. Au nord, la baisse des consommations pose des problèmes d’équilibre économique. Au sud, l’accès à l’eau et à l’assainissement reste un défi majeur du développement. La doctrine du nouveau management public promeut des logiques d’incitation et de concurrence pour améliorer la performance. Les services d’eau sont affectés par des recompositions territoriales qui modifient les échelles de gestion et le lien avec la gestion de la ressource. Enfin, les processus de participation se développent, même s’ils restent rares.

Dans ce cadre, la gouvernance, définie comme une modalité d’arbitrage entre des intérêts divergents, est comme un concept central. Elle permet d'aborder la régulation, la coordination territoriale et la participation. Les outils de gouvernance recouvrent une gamme large d’instruments de gestion tels que les tarifs, indicateurs, observatoires, procédures qui sont encore à développer.

Les questions de recherche abordées par l’équipe se concentrent de 3 thèmes :

  • l’articulation entre les valeurs et les règles, les instruments, la pratique des acteurs et les organisations impliquées,

  • la coordination entre gestionnaires des services et des ressources en eau,

  • la gestion patrimoniale (notamment dans sa dimension environnementale).

 

Responsables de l'équipe : This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. et This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

OPTIMISTE - Optimisation du Pilotage et des Technologies d’Irrigation : Minimisation des Intrants, Transferts Environnementaux

L'équipe travaille sur la mesure, la compréhension et la modélisation des processus physiques et biologiques liés à l'eau dans les agro- et hydrosystèmes (ruissellement, évapotranspiration, stockage dans le sol, infiltration et transferts vers la nappe) mais aussi dans les matériels d'irrigation (mécanismes de colmatage en micro-irrigation, caractéristiques de fonctionnement des buses et goutteurs, atomisation) ainsi que dans les infrastructures de transport et de distribution (gestion des conduites, canaux et fossés) nécessaires au pilotage de l'irrigation.

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Gestion Hydraulique, Optimisation et Supervision des Transferts d’Eau (GHOSTE)

L’équipe GHOSTE ("Gestion Hydraulique, Optimisation et Supervision des Transferts d'Eau") mène des recherches sur la gestion des systèmes hydrauliques à surface libre tels que les canaux d’irrigation, les rivières, fleuves et réseaux d’assainissement. Les disciplines mobilisées sont l’hydraulique, l’hydrologie, l’optimisation, l’automatique et l’assimilation de données. L’échelle d’espace va de l’ouvrage local (prise d’eau, seuil, vanne) jusqu’au bassin versant. L’échelle de temps va de la minute à quelques mois. Cette équipe est composée d’une dizaine de chercheurs, doctorants, ingénieurs et techniciens.

 

Photo1 Ghoste Le terme "Optimisation" fait référence à diverses problématiques, comme par exemple l'optimisation des tours d'eau sur un périmètre irrigué, l'optimisation des paramètres de contrôleurs automatiques, mais aussi la conception optimale d'infrastructures (choix et positionnement d'ouvrages de régulation, dimensionnement de canaux, etc.), ou le positionnement optimal de capteurs. La gestion des barrages met également en œuvre des approches par optimisation déterministe ou stochastique.

 

 

 

Photo5 GhosteLe terme "Supervision" fait référence à des travaux déjà réalisés conduisant à l'interfaçage de notre logiciel de modélisation hydraulique SIC2 avec le superviseur du canal de GignacPhoto4 Ghoste (Projet CPER et GIS Gignac).

Ce terme souligne aussi la problématique d'utilisation temps réel de données mesurées sur le terrain et de leur exploitation pour la gestion, via des techniques d'Assimilation de Données. Cette gestion inclut la détection de défauts ou pannes, la reconstitution d'entrées non mesurées, la reconstitution d'états internes nécessaires par exemple pour la commande par retour d'état, etc.

 

Photo3 GhosteLes données exploitées peuvent provenir de mesures in-situ, ou d’informations spatiales (futur satellite SWOT, mission CNES-NASA).

 

 

 

 

 

Photo6 GhosteLe terme "Transfert d'Eau" signifie que les systèmes qui nous intéressent ne sont pas seulement les canaux d'irrigation, mais également les rivières ou fleuves naturels (Projets Lez, Adour, Niger, Sénégal, Seine, Rhône, Garonne, etc.), les réseaux en charge, les réseaux d'assainissement (Projet avec Degremont sur la station d'Achère), les bassins versants (Projet ClimAware, Lez), voir des systèmes exotiques (Projet Stade d'Eau Vive de Pau avec le BE Eléments, Fontaine de Nîmes avec la Saur). Ces divers systèmes intéressent l’équipe GHOSTE à partir du moment où il y a des ouvrages mobiles (barrages, vannes, seuils, pompes, etc.) et donc une problématique de gestion. Dans ces objectifs généraux il est tenu compte en particulier des spécificités liées au contexte des aménagements hydro-agricoles.

 

 

Photo7 GhosteEn support de ces recherches, pour les transférer et les valoriser ainsi que pour la formation et l’enseignement l’équipe GHOSTE développe des logiciels de simulation. Un outil privilégié est le logiciel SIC2 (Simulation Intégrée des Canaux et de leur Contrôle, http://sic.g-eau.net). Photo2 GhosteD’autres logiciels sont OSIRRIS pour l’optimisation des tours d’eau, TGR-GRP pour la prévision opérationnelle des crues.

 

 

 

 

 

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