Le bassin de Bouregreg au Maroc, est très peuplée, avec une agriculture intense et un climat semi-aride. L'irrigation s'étend sur la plaine et elle est assurée par les oueds, et par un pompage généralisé de l’eau souterraine qui connait un épuisement. Dans les conditions actuelles de diminution des précipitations, de diminution des apports des oueds et de l'augmentation de la demande en eau d'irrigation, l’eau souterraine est de plus en plus surexploitée et connait une baisse accélérée qui menace la durabilité de la ressource et de l’irrigation. Dans ce contexte, il est nécessaire de caractériser l’eau souterraine utilisée pour l’irrigation et évaluer sa durabilité.

La présente thèse a pour objectifs de délimiter les zones de recharge, d’identifier les sources de recharge (eau de pluie, oueds, retours d’irrigation), d’analyser les contaminant émergents dans les aquifères, et d’analyser la relation hydraulique entre l’amont (zone potentielle de recharge) et l’aval (zone d’exploitation). Les résultats obtenus serviront à évaluer la durabilité de la ressource en eau en identifiant les ressources renouvelables de celles non renouvelables, en étudiant les processus de recharge et d’écoulement, et en mettant en évidence l’évolution de la qualité des eaux souterraines du bassin.

 

Mots clés : recharge des eaux souterraines, qualité des eaux souterraines, ressources en eaux souterraines

 

Dans un contexte d’accroissement des tensions sur les ressources en eau, la recherche d’une meilleure productivité agricole de l’eau d’irrigation amène à optimiser les calendriers d’arrosage en fonction des états hydriques des sols et des stades de développement de la culture. La télédétection spatiale permet aujourd’hui de fournir des informations spatialisées en temps quasi-réel sur les caractéristiques du sol et de la végétation. En particulier, les données radar ont montré un fort potentiel pour l’estimation de l’humidité du sol. De même, les données optiques sont utilisées depuis longtemps pour estimer les paramètres relatifs à la végétation (indice foliaire, biomasse…). Ces informations peuvent être intégrées dans des modèles de culture pour simuler en temps réel l’évolution du rendement. L’objectif général de la thèse est de montrer comment les informations issues de la télédétection spatiale à haute résolution spatio-temporelle permettent de retrouver les dynamiques hydriques et végétatives d’un périmètre irrigué. La démarche repose sur des expérimentations menées sur un système de parcelles irrigués de céréales (mais), avec des observations spatiales et au sol à haute répétitivité temporelle, et l’utilisation d’un modèle de culture.

Le premier volet de la thèse vise à évaluer la caractérisation des paramètres du sol (rugosité et humidité) et de la végétation par un couplage de données de télédétection radar en bandes C et L (respectivement Sentinel-1 et ALOS-2/PALSAR) et optique (principalement Sentinel-2). L’utilisation couplée de données en bandes C et L permettra une meilleure estimation de l’humidité du sol grâce à une meilleure pénétration de l’onde radar en bande L dans des couverts agricoles denses. De plus, nous devrions pouvoir estimer conjointement l’humidité et la rugosité du sol. La disponibilité actuelle de données en bande L (ALOS2/PALSAR) et le lancement programmé de nouveaux capteurs en bande L (SAOCOM-1A et NISAR) donne à cet objectif une forte légitimité scientifique. Les paramètres de végétation comme le LAI seront calculés à partir de données optique de type Sentinel-2.

Le deuxième volet, conduit en parallèle, consistera en la réalisation d'un module télédétection pour le modèle de culture Optirrig, développé à l'UMR G-Eau (Montpellier) et impliqué dans de nombreux partenariats académiques et opérationnels. L'enjeu de ce volet sera a minima de réaliser le forçage des observations obtenues par télédétection et si possible d'aller vers l'assimilation de données au sens mathématique (i.e. permettant un recalage des paramètres du modèle).

 

Mots clés : télédétection, Optirrig, irrigation, Sentinel-2, végétation, LAI, humidité du sol

 

schema these hamze

Figure 1: Illustration de l’écart (E) entre le LAI sans irrigation (LAI0i) et celui bruité (vLAI) représentant le LAI dérivé de la télédétection qui nous permet d’identifier une preuve d’irrigation entre les images Sentinel-2 (ti)

En Afrique du Nord, l'agroécologie a été rarement utilisée, à ce jour, pour étudier les systèmes agricoles et les systèmes de cultures. Pourtant, les pratiques agroécologiques sont courantes au sein des petits systèmes agricoles irrigués, bien que souvent entreprises en combinaison avec des pratiques plus conventionnelles.

img these lamouchi

© Photos : Préparation à la ferme du thé de fumier (Leauthaud et al. soumis)

 

 

En particulier, une innovation qui s'est répandue avec l'utilisation de l'irrigation au goutte-à-goutte et des stratégies de ferti-irrigation, est l'utilisation de thés à base de fumier, appliqués à divers fruits et cultures maraichères. Cette innovation ascendante reste le plus souvent invisible pour les décideurs et les chercheurs, alors que plusieurs questions se posent concernant sa composition, ses effets agronomiques ainsi que ses interactions avec le sol et son rôle sur le colmatage des tuyaux et des goutteurs, en cas de son application en ferti-irrigation.

Ce projet vise à améliorer les pratiques de ferti-irrigation des agriculteurs, en caractérisant et en co-expérimentant avec eux les voies d'amélioration de cette pratique agroécologique innovante.

 

Trois questions spécifiques, en particulier, sous-tendent cet objectif :
  • Quelles sont les principales propriétés physico-chimiques et biologiques des tisanes de fumier artisanal ?
  • Quels sont les impacts sur les propriétés physico-chimiques et biologiques du sol, sur la croissance des cultures et sur le système d'irrigation ?
  • Comment, et dans quelles conditions, la mise en œuvre de processus participatifs de co-apprentissage peut-elle conduire à l'amélioration des stratégies de ferti-irrigation des agriculteurs, et à l'amélioration de la qualité de l'eau ?
 
Pour apporter des réponses à ces questions, nous cherchons à :
  • Entreprendre avec les agriculteurs un processus de co-conception participatif pour initier des réflexions collaboratives sur l'amélioration des stratégies de ferti-irrigation, en (i) décrivant l'utilisation du thé de fumier par les agriculteurs, et (ii) en mettant en œuvre une série d'ateliers avec les agriculteurs pour co-concevoir de nouvelles stratégies de ferti-irrigation. Ce projet sera mis en œuvre dans deux ou trois sites différents en Tunisie.
  • Entreprendre des caractérisations expérimentales (i) du thé de fumier utilisé et de son impact sur (ii) le sol, les cultures et (iii) les systèmes d'irrigation.

 

Mots clés : thés de fumier, ferti-irrigation, agriculture irriguée, processus de co-conception,  propriétés physicochimiques et biologiques.

image2© Photo : I. A. Ramos-Fuentes (Sun’Agri 3 – 2021)

 

 

L’accès à l’eau potable diminue dans la plupart des pays (Burek et al., 2016), en raison de plusieurs facteurs démographiques et climatiques, ainsi que d’une gestion inefficiente des ressources en eau, notamment dans le domaine agricole. En France, l’agriculture irriguée est une activité importante, principalement concernant les grandes cultures (maïs et autres céréales), dans un contexte où les restrictions d’usages de l’eau s’avèrent de plus en plus fréquentes, surtout dans les régions méditerranéennes. Il a été démontré qu’une conduite "bien pensée" de la culture sous les systèmes agrivoltaïques permet de diminuer les besoins en eau et de maintenir un niveau de production comparable à celui d’une culture à ciel ouvert.

 

image1© I. A. Ramos-Fuentes (Sun’Agri 3 – 2021)

 

 

Les dispositifs agrivoltaïques dynamiques (AVD) permettraient un contrôle supplémentaire sur le système via le contrôle de la rotation des panneaux, notamment pour diminuer l’hétérogénéité de la distribution des pluies résultant de leur présence. Cette configuration pose aussi des questions d'optimisation plus complexes, en particulier parce que le mouvement des panneaux modifie les motifs spatiaux et temporels de l’ombre portée et donc la réponse de la plante à ces hétérogénéités. Par conséquent, le bilan hydrique du sol, les besoins en eau de la culture, sa croissance et sa production de biomasse doivent être décrits par des processus spécifiques au contexte agrivoltaïque dynamique. C’est particulièrement le cas pour les grandes cultures, car ce sont des cultures avec des cycles longs, présentant une physiologie plus complexe et des réponses au rayonnement diverses (métabolismes de type C3 ou C4 ; Campillo et al., 2012). Ce sont aussi des cultures pour lesquelles des contraintes sur l’irrigation vont certainement exister et devront être simulées (adaptation des techniques d’irrigation, disponibilité de la ressource) afin d’optimiser l’usage de l’eau.

 

Mots clés : Agrivoltaïsme dynamique ; Irrigation ; Modélisation agronomique ; Optimisation ; Grandes cultures

Dans un scénario mondial de croissance démographique, d’urbanisation accrue, de forte pression sur les ressources en eau et d’augmentation de la fréquence des températures extrêmes, les hot spots urbains seront plus prononcés, plus difficiles à combattre et leurs effets délétères toucheront une population de plus en plus large. Ces constats appellent des initiatives visant à construire des villes plus résilientes en s’appuyant sur l’analyse et la valorisation des ressources en eau locales de toutes qualités présentes en abondance en milieu urbain. L’objectif de cette thèse est d’évaluer la capacité de la végétation à diminuer les risques liés aux îlots de chaleur urbains et ainsi à améliorer la qualité de vie de la population en s’appuyant sur l’écosystème urbain. À cette fin, on se propose de modéliser le bilan énergétique existant d’un ensemble substrat-végétal en interaction avec la circulation d’air environnante. L’idée est d’identifier le sens, la géométrie, la temporalité et l’importance relative des flux de chaleur (conduction, convection, rayonnement et changement de phase) à l’œuvre dans le système. Nous chercherons à quantifier cet effet d’atténuation des températures urbaines, en fonction de la forme de végétation et du régime d’alimentation hydrique auquel elle est soumise. L’objectif est d’aller vers une optimisation des performances de la végétation pour contribuer à construire des villes plus agréables à vivre et pérennes.

image1 ©ADEME, 2021

 

 

 

 

Outre la production et l’analyse de données micro-climatique et agronomique à partir d’une structure végétalisée modèle installée en conditions réelles, il sera proposé une modélisation des phénomènes en jeu. L’objectif de la thèse est de développer une approche systémique et produire un modèle intégré permettant de coupler le fonctionnement et la croissance des plantes avec les phénomènes aérauliques et thermodynamiques en jeu. Un tel outil permettra d’aider à la prise de décision en matière de choix de végétalisation des villes suivant diverses contraintes hydraulique, thermique, énergétique et esthétique. Ce modèle qui travaillera à l’échelle du mètre pourra ensuite être couplé à des modèles météorologiques adaptés aux villes ou de modèles d’échange thermique des bâtiments.

 

image2 1

 

 

 

 

 

 

 

Mots clés : Végétation urbaine, Simulation Numérique, Computational Fluid Dynamic, Modèle deCulture, Villes Intelligentes

Cécile Hérivaux a soutenu ses travaux de thèse en Validation des Acquis de l’Expérience (VAE) intitulés "Economie de la soutenabilité et protection des eaux souterraines" le 16 décembre 2021 à 14h à Montpellier Supagro,

devant le jury composé de :

  • Harold LEVREL, professeur, AgroParisTech, UMR CIRED                                                           Rapporteur
  • Anne ROZAN, professeure, ENGEES, UMR GESTE                                                                       Rapporteur
  • Carole SINFORT, professeure, l’Institut agro-Montpellier SupAgro                                        Présidente du jury
  • Damien JOURDAIN, professeur associé, CIRAD, CEEPA                                                             Membre invité
  • Marielle MONTGINOUL, directrice de recherche, INRAE, UMR G-EAU                                  Référente scientifique

 

Résumé :

Ce mémoire porte sur les approches économiques en réponse aux problématiques associées à la protection des eaux souterraines. Il a été préparé en vue de l’obtention du doctorat en Sciences Economiques par la Validation des Acquis de l’Expérience (VAE). La première section présente parcours professionnel et scientifique, au travers des différents projets de recherche appliquée sur lesquels je me suis impliquée, les publications qui en ont résulté, ainsi que les activités de formations et les principales collaborations scientifiques. Mes travaux de recherche mobilisent les concepts et outils principalement issus de l’économie de l’environnement et des ressources naturelles, en les adaptant aux spécificités des eaux souterraines et des aquifères (échelle de temps et d’espace), en les combinant avec des approches issues d’autres disciplines (modélisation hydrogéologique, modélisation des changements d’usage des sols, approches socio-culturelles) et avec la participation des acteurs des territoires étudiés tout au long de la démarche (ateliers, entretiens, enquêtes). La seconde section résume ces travaux en les organisant autour de leurs apports aux quatre principes de l’économie de la soutenabilité : (i) une approche systémique intégrant activités humaines et aquifères, (ii) la prise en compte du temps long, (iii) les approches coût-efficacité appliquées aux programmes de restauration de la qualité des eaux souterraines et (iv) la prise en compte des dimensions de justice inter, intra-générationnelle et intrinsèque à la nature dans l’évaluation des bénéfices associés à la protection des eaux souterraines. Pour chacun de ces principes, le mémoire décrit les démarches scientifiques développées et appliquées sur différents territoires, les résultats et les principaux enseignements associés, ainsi que les perspectives de recherche.

photo Dominguez © Photo : Juan Dominguez 2021 - Culture de maïs irrigué en agriculture de conservation des sols

Dans le Sud de l’Europe, le changement climatique entraîne une fréquence accrue des épisodes de sécheresse et une hausse des températures avec comme conséquences l’accroissement de l’évapotranspiration des cultures et la dégradation du bilan hydrique des sols. L’irrigation pourrait représenter une solution pour pallier les effets de la sécheresse et assurer la pérennité de la production agricole.

La fabrique d’une anthropologie « chez » les hydrologues repose sur une pratique scientifique originale, qui interroge la rencontre des sciences de la nature et celles de la société, ainsi que le rôle de l’anthropologue dans ce contexte interdisciplinaire.
À partir de son expérience, Jeanne Riaux analyse la manière dont des scientifiques de disciplines différentes travaillent sur un même terrain et construisent un raisonnement commun.
 
Page 8 of 41
FaLang translation system by Faboba
APT Logo fra      logo brgm web frlogo inraeLogo Institut Agro Mpl petit

 

Enregistrer

Enregistrer

Enregistrer

Enregistrer

Enregistrer

Enregistrer