Le 28 octobre 2022 à 11h, Laurent RUIZ, IR INRAE (UMR SAS, Rennes), co-directeur de l’IRP CEFIRSE (Cellule Franco-Indienne de Recherche en Sciences de l’Eau, Indian Institute of Science, Bangalore, Inde), a présenté ses travaux intitulés "Accompagner l’adaptation de l'agriculture irriguée au changement climatique en Inde du Sud".

Résumé :

© Forage équipé d’une pompe immergée, Inde du Sud (Crédit M. Sekhar)

L'Inde est un cas extrême de la dépendance de l’agriculture à l’irrigation par les eaux souterraines. Un des axes de recherche de la CEFIRSE est d’accompagner l’adaptation de l'agriculture au changement climatique, en combinant des observations long terme pour caractériser et étudier les processus en jeu dans les agro-hydrosystemes, la conception de modèles intégrés et une approche participative pour concevoir et évaluer des scénarios d’adaptation.

L’exposé sera illustré par certains résultats marquants du projet ANR ATCHA (2017-2022), qui s’est attaché à étudier le bassin versant agricole de Berambadi (84 km²; SNO M-Tropics, IR OZCAR) de façon pluridisciplinaire (science du sol, télédétection, hydrologie, géochimie, agronomie, économie, géographie, sociologie). Le projet a en particulier montré que l’augmentation des prélèvements d’eau par les forages agricoles a induit non pas une baisse tendancielle du stock d’eau souterraine, mais plutôt une forte augmentation de ses variations spatiales et temporelles (saisonnières et interannuelles) – et une forte dégradation de sa qualité chimique. Il a également permis de caractériser la grande diversité des adaptations (en particulier l’adaptation des choix de culture) mises en œuvre par les agriculteurs en réponse à l’augmentation de la variabilité de la disponibilité de la ressource en eau.  Le projet a permis de produire une « suite de modèles » prenant en compte ces interactions entre ressource et pratiques agricoles, comprenant des outils heuristiques et des outils d’aide à la décision pour les acteurs partenaires du projet (agriculteurs, décideurs).

Ce cas d’étude illustre la nécessité de dépasser le concept « d’impacts » des activités agricoles sur l’environnement pour considérer les rétroactions gouvernant le fonctionnement des socio-hydrosystèmes.  

Venez nombreux !

Le 21 octobre 2022 à 11h, Hugo Vosila (projet GOETHE) nous a présenté ses travaux intitulés "L’inscription des pollutions diffuses d’origine agricole à l’agenda politique local dans la lutte contre l’eutrophisation de l’étang de l’Or".

Résumé :

La lagune de l’étang de l’Or, située à l’Est de Montpellier est parfois dépeinte comme la lagune la plus dégradée de l’ancienne région Languedoc Roussillon notamment en raison de son état écologique médiocre. Située en aval d’un bassin versant fortement artificialisé, marqué par une urbanisation croissante et une activité agricole diversifiée mais également largement intensive, l’amélioration de la qualité de l’eau de l’étang de l’Or semble souffrir d’une forme d’inertie, avec une classification en mauvais état DCE persistante au fil des années. Dans le cadre du projet de recherche GOETHE (« Gouverner les bassins côtiers méditerranéens pour mieux lutter contre l’eutrophisation des lagunes et engager leur restauration écologique », coordination Magalie Bourblanc) et financé par la KIM Waters MUSE, une attention particulière a été portée aux causes agricoles de l’eutrophisation de la lagune et aux conditions d’inscription de cette problématique environnementale à l’agenda politique local pour les différentes instances gestionnaires sur le territoire. La présentation retracera l’ambition initiale du projet de recherche qui cherchait à déchiffrer les mécanismes de mise à l’agenda des causes agricoles de l’eutrophisation de l’étang de l’Or, l’approche méthodologique adoptée, les principaux résultats de l’étude empirique et les difficultés rencontrées. Ainsi, si la structuration territoriale du bassin versant peine à placer la lagune au centre d’un projet de reconquête de qualité de l’eau, certaines obligations réglementaires européennes (DCE, Directive Nitrates) imposent une amélioration de l’état de l’étang de l’Or qui, dans une certaine mesure, ont pu contraindre les activités agricoles du bassin. Cependant, articulées au sein de stratégies territoriales distinctes sur le bassin versant, elles n’abordent pas frontalement la question de l’eutrophisation, ni les activités agricoles qui y contribuent. C’est la tenue – tardive – d’études et de campagnes scientifiques qui a permis d’établir un diagnostic ciblant l’eutrophisation comme problématique centrale sur la lagune, et d’esquisser une identification des sources d’apports de nutriments sur le bassin versant qui pointe entre autres le rôle de l’agriculture. A ce titre, l’évaluation scientifique des apports polluants semble avoir joué un rôle crucial au cœur de la mise à l’agenda.

Les systèmes karstiques, se caractérisent par la présence d’un ensemble complexe de drains souterrains connectés qui contrôlent fortement les écoulements de fluides dans le massif. Comprendre et modéliser leur fonctionnement hydrogéologique nécessite donc d’intégrer le réseau karstique dans la simulation d’écoulement.
Les Calcaires du Barrois sont marqués par une importante karstification et font l’objet d’un programme de caractérisation mené conjointement par le BRGM et l’ANDRA. L’abondance de données déjà disponibles, complétées par celles qui seront acquises prochainement, constitue donc une réelle opportunité d’identifier et de développer une approche de simulation stochastique de réseaux karstiques qui intègre un maximum de contraintes géologiques et hydrogéologiques. La cohérence intrinsèque de ces contraintes d’entrée sera garantie par la construction d’un modèle conceptuel intégrateur selon la méthodologie KARSYS (Jeannin et al., 2013). L’objectif des travaux sera de générer un ensemble de géométries possibles du réseau karstique du Barrois, qui respecte les informations géologiques et données de terrain.

Même si les informations sont nombreuses, le système ne peut être connu exactement et l’un des enjeux scientifiques de ce travail sera de proposer une approche qui permette de mieux embrasser la diversité des possibles (donc de générer plusieurs géométries équiprobables) tout en exploitant au maximum les informations de terrain pour réduire ce domaine des possibles (et donc éliminer les configurations incohérentes avec les observations). Le couplage avec les modèles de simulation d’écoulement pourra être réalisé en s’appuyant sur les modèles numériques qui seront mis en œuvre à différentes échelles dans le cadre du projet d’étude des Calcaires du Barrois. Ces différents couplages permettront d’inscrire l’approche de génération de réseaux karstiques dans une boucle globale d’inversion.

Mots clés : karst, réseau, stochastique, simulation, Calcaires du Barrois

Comme beaucoup de grandes métropoles africaines en fort développement démographique, la Ville de Douala fait face à des problématiques liées au changement climatique comme les inondations et l’intrusion saline. Pour mieux comprendre les phénomènes physiques qui gouvernent ces phénomènes naturels amplifiés par la modification du territoire, un Système d’Observation Environnementale est mis en place sur le bassin versant du Tongo Bassa au cœur de la ville de Douala. Cette thèse de doctorat repose sur cet Observatoire et vise à caractériser le fonctionnement hydrodynamique d’un aquifère en milieu urbain, soumis aux forçages de la marée océanique. L’objectif est de mieux comprendre les interactions entre eaux souterraines et eau de surface dans un contexte de développement urbain en zone côtière équatoriale. Il s’agit également de caractériser le rôle des eaux souterraines, parmi d’autres phénomènes (marées, pluies extrêmes, obstacles aux écoulements), dans la genèse des crues et inondations associées.

Mots clés : Inondation, intrusion saline, changement climatique, hydrogéologie urbaine.