Pénurie d’eau et agriculture

En collaboration avec les cantons, les interprofessions et les milieux de la recherche, la Confédération a ces dernières années mis au point de nouvelles bases pour la gestion pratique des ressources hydriques, qu’elle a déjà testées dans certaines régions. Cet article explique comment le canton de Thurgovie a utilisé ces bases dans son projet pilote portant sur l’adaptation aux changements climatiques, dans le but de se préparer à des futures périodes de sécheresse. Il y est notamment question d’une méthode innovante, qui permettra d’évaluer à moindre coût les besoins d’irrigation dans des conditions climatiques changeantes. Ce procédé facilement transposable présente un intérêt pour toutes les régions où la sécheresse et l’irrigation sont des questions qui touchent de plus en plus l’agriculture.

Les périodes de sécheresse telles que nous les avons connues au cours des années 2003, 2011 et 2015 nous ont donné un avant-goût de ce qui nous attend avec l’accentuation du changement climatique et l’urbanisation croissante. La pression sur la ressource eau augmente également en Suisse. C’est pourquoi en 2010, Hansjörg Walter, ex-président de l’Union suisse des paysans et conseiller national thurgovien, a déposé le postulat « Eau et agriculture – Défis du futur », qui demande d’esquisser des pistes pour une gestion durable de l’eau. Le rapport du Conseil fédéral en réponse au postulat (OFEV, publié en 2012) comporte de nombreuses mesures pour gérer des pénuries d’eau locales en Suisse. Dans sa lettre du 5 août 2013 aux conseillers d’État, la Conseillère fédérale Doris Leuthard recommande aux cantons et aux régions d’identifier les zones courant un risque de sécheresse et de gérer les ressources hydriques sur le long terme dans les endroits où c’est nécessaire. Dans la même lettre, elle évoque la perspective d’un soutien spécialisé de la part de la Confédération.

Identifier les régions à risque

L’Office fédéral de l’environnement (OFEV) met à disposition des bases pratiques réparties sur trois modules portant sur la gestion des problèmes de pénurie d’eau. Le module 1 (Chaix et al. 2016) est un guide à l’intention des cantons pour réaliser une analyse de la situation (regroupant plusieurs cantons si besoin est). Cela consiste notamment à estimer les ressources hydriques existantes, les besoins des différents utilisateurs ainsi que les exigences écologiques actuelles aussi bien que futures. Cette analyse permet de répertorier les régions où le risque de sécheresse est présent et les régions qui y sont moins sensibles.

Analyser les ressources hydriques présentes dans un bassin versant

Les données hydrologiques des stations limnimétriques n’ayant pas permis de déduire les ressources en eau thurgoviennes à l’échelle de tout le canton, on a eu recours aux données tramées des débits moyens (MQ-CH) de l’OFEV (OFEV 2013). Pour pouvoir déterminer les débits d’eau pour divers scénarios de sécheresse, on a comparé les débits mensuels mesurés en 2003 (été chaud et sec) et en 2011 (printemps sec) aux valeurs moyennes des stations limnimétriques concernées puis on a soustrait les proportions en résultant aux débits moyens MQ-CH. De la même manière, les débits résiduels futurs ont été estimés à l’aide du débit Q347, auquel on a soustrait la quantité d’eau disponible théorique correspondant à chaque bassin versant.

Méthode innovante pour estimer les besoins futurs en ressources hydriques d’une région

L’estimation des futurs besoins d’irrigation d’une région est un défi de taille pour l’agriculture et l’économie des eaux. Développé dans le cadre du programme national de recherche 61, le projet AGWAM (Water Demand in Swiss Agriculture, and Sustainable Adaptive Options for Land and Water Management to Mitigate Impacts of Climate Change, Fuhrer et al. 2013) a créé des bases scientifiques à cet effet. La méthode a été élargie à toute la Suisse et adaptée à la pratique en raison de la complexité d’AGWAM (Smith et Fuhrer in Chaix et al. 2016). Le site de l’OFEV propose des tableaux faciles à utiliser, comportant les quantités d’eau nécessaires pour les cultures les plus fréquentes, les divers types de sol et les diverses régions climatiques de la Suisse. Les valeurs calculées permettent de quantifier, sur une base mensuelle, l’eau supplémentaire requise – à part les précipitations du scénario climatique correspondant – pour les besoins de la culture concernée.

Dans ce projet pilote, les surfaces couvertes par des cultures et les données du sol ont été pour la première fois recoupées à l’aide d’un SIG. Cette méthode a permis d’estimer l’eau supplémentaire nécessaire aux besoins des plantes pour chaque parcelle sur la base des cultures présentes en 2015 et de rapporter les chiffres obtenus aux bassins versants. Afin de déterminer les besoins d’irrigation, on a pris pour hypothèse une efficience d’irrigation d’environ 60 %. Le bilan des besoins en irrigation modélisés selon les différents scénarios de sécheresse dans les régions a permis d’identifier les régions sensibles qui pourraient manquer d’eau dans le canton de Thurgovie.

La figure suivante représente un scénario prévoyant, selon l’état actuel des connaissances, un été plutôt sec en 2060 et un été moyen vers la fin du siècle. Les bassins versants représentés en tons de jaune et d’orange présentent un déficit hydrique, c’est-à-dire une quantité d’eau dans les cours d’eau plus faible que la somme de la quantité d’eau résiduelle (Q347) et de l’eau supplémentaire nécessaire aux besoins des plantes. Les bassins versants présentant un excédent sont colorés en bleu foncé.

Zoom: ab17_datentabelle_grafik_politik_strukturverbesserungen_wasserknappheit_1_f.png

Bassins versants pouvant manquer d’eau dans le canton de Thurgovie. Le scénario correspond à un mois d’août plutôt sec de l’an 2060 et à un mois d’août moyen de la fin du siècle.
Bilan = « Ressources en eaux de surface » moins « Quantité d’eau résiduelle (Q347) » et « Besoins d’irrigation théoriques » par bassin versant. Jaune-orange = déficit, bleu = excédent.

Les autres scénarios modèles du projet montrent eux aussi clairement que les situations de pénurie d’eau vont s’aggraver dans de nombreux bassins versants si des mesures supplémentaires ne sont pas prises. Les tableaux des besoins en eau des plantes permettent désormais de tester divers scénarios d’exploitation, en modifiant simplement l’utilisation des parcelles ou des facteurs tels que les quantités d’eau résiduelle ou l’efficience d’irrigation. Quel est l’effet sur le bilan d’eau si, dans une région, on renonce par exemple à cultiver des pommes de terre qui ont besoin de relativement beaucoup d’eau ? Quels sont les endroits du canton de Thurgovie où l’eau sera disponible en suffisance pour les cultures arboricoles et maraîchères si importantes pour le canton ?

Adaptation à long terme : éviter les situations de pénurie

Les réflexions sur la prévention et l’adaptation à long terme aux nouvelles conditions climatiques dans le canton de Thurgovie vont dans le même sens. Divers axes sont examinés en tant qu’options possibles :

Mesures organisationnelles : octroi de concessions à des communautés d’irrigation qui se répartissent l’eau entre eux.

Mesures techniques : utilisation de technologies d’irrigation plus efficientes, construction de réservoirs d’eau et de réseaux de distribution.

Cultures : cultiver des cultures différentes, des variétés résistantes à la sécheresse.

Le module 2 des bases pratiques (Wehse et al. 2017) fournit une série de 50 mesures préventives visant à garantir des ressources hydriques suffisantes. La plupart des problèmes de pénurie d’eau ne peuvent pas être réglés par des mesures ponctuelles uniques, mais exigent une exploitation à long terme des ressources en eau. C’est pourquoi il est important que les mesures à prendre soient ancrées dans la planification. De nombreuses régions disposent aujourd’hui d’instruments de planification issus de l’économie des eaux ou de l’agriculture. Wehse et al. 2017 donnent un aperçu des instruments de planification les plus fréquents et expliquent comment y ancrer les mesures de gestion des ressources hydriques. La planification agricole est par exemple déjà largement répandue. Elle est construite en modules et peut donc être facilement complétée par des mesures de gestion d’eau.

Maîtriser des situations exceptionnelles à court terme

Grâce à une planification habile et de l’anticipation dans l’exploitation des ressources en eau, il devrait être possible d’éviter des situations de pénurie à l’avenir. En dépit de tous les efforts, il subsiste toutefois un risque résiduel, car il y aura toujours des événements qui nécessitent des stratégies à court terme pour maîtriser la situation. Le module 3 fournit une aide à cet égard (Dübendorfer et al. 2015). Le rapport est conçu comme une boîte à outils à l’intention des services cantonaux qui souhaiteraient compléter leurs structures existantes par des mesures, des formes d’organisation et des manières de procéder ciblées aux fins de maîtriser les situations de pénurie.

Lors des périodes de sécheresse de 2003 et de 2011, il y a eu des situations de pénurie dans le canton de Thurgovie comme dans de nombreuses autres régions de la Suisse, ce qui a donné lieu à des discussions locales autour des prélèvements d’eau dans les cours d’eau. Le canton de Thurgovie a tiré les leçons de ces événements. Le service de l’agriculture et le service de l’environnement ont précisé les règles du jeu avec les agriculteurs concernant l’autorisation et la limitation de la consommation d’eau. Aujourd’hui, les acteurs concernés sont informés plus rapidement et plus en détail si une sécheresse menace. Ainsi, les unions agricoles et les agriculteurs peuvent prendre des mesures à temps, afin de minimiser autant que possible les pertes de rendement dues à la sécheresse.

Un système de signaux doit être mis en place sur la plateforme www.hydrodaten.tg.ch pour communiquer l’état de la situation. La représentation cartographique fournit un aperçu simple et rapide.

Zoom: ab17_datentabelle_grafik_politik_strukturverbesserungen_wasserknappheit_2_f.png

Projet de la future plateforme d’information

Bibliographie

Chaix O., Wehse H., Gander Y., Zahner S. (2016) : Bestimmung von Regionen mit Handlungsbedarf bei Trockenheit. Expertenbericht zum Umgang mit lokaler Wasserknappheit in der Schweiz. Im Auftrag des Bundesamts für Umwelt.

Dübendorfer C., Tratschin R., Urfer D., Zahner S., Zysset A. (2015) : Umgang mit Wasserressourcen in Ausnahmesituationen. Expertenbericht zum Umgang mit lokaler Wasserknappheit in der Schweiz.

Fuhrer J., Tendall D., Klein T., Lehmann N., Holzkämper A. (2013) : Water Demand in Swiss Agriculture. Sustainable Adaptive Options for Land and Water Management to Mitigate Impacts of Climate Change.Agroscope.

Office fédéral de l’environnement OFEV (éditeur) (2012) : Gérer les pénuries locales d’eau en Suisse. Rapport du Conseil fédéral en réponse au postulat « Eau et agriculture. Les défis de demain ».

Office fédéral de l’environnement OFEV (éditeur) (2013) : jeu de données MQ-CH.

Office fédéral de l’environnement OFEV : Bases pratiques de gestion des ressources en eau en trois modules.

Projet pilote sur l’adaptation aux changements climatiques dans le canton de Thurgovie« Développements d’instruments de détection précoce et d’approches permettant au secteur agroalimentaire thurgovien de gérer les pénuries d’eau ».

Wehse H., Chaix O., Gander Y., Birrer A., Fritsch M., Meylan B., Zahner S. (2017) : Erarbeitung von Massnahmen zur langfristigen Sicherstellung der Wasserressourcen. Im Auftrag des Bundesamts für Umwelt.

Samuel Zahner, Office fédéral de l’environnement,samuel.zahner@bafu.admin.ch
Robert Holzschuh,Service cantonal de l’environnement,canton TG, robert.holzschuh@tg.ch
Marco Baumann, Service cantonal de l’environnement,canton TG, marco.baumann@tg.ch
Ueli Bleiker, Service cantonalde l’agriculture, Ct. TG, ueli.bleiker@tg.ch
Sebastian Hofer, Egli Engineering AG, hofer@naturgefahr.ch