CLIMAT

Inde du Sud : Prévoir les effets du dérèglement climatique sur l’agriculture

CNRS

À quels impacts du changement climatique les agriculteurs du sud de l’Inde doivent-ils se préparer ? Des chercheurs issus de trois laboratoires [Nouvelles ressources en eau et économie (NRE, BRGM), Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP, IRD / CNRS / CNES / UPS) et Centre d’études spatiales de la biosphère (CESBIO/OMP, IRD / CNRS / CNES / UPS)] ont tenté de répondre à cette question en s’associant à une équipe indienne du Centre franco-indien de recherche sur les eaux souterraines (CEFIRES, BRGM / NGRI) et à des spécialistes français de la télédétection (SIRS, Systèmes d’information à référence spatiale). Leur étude révèle que le changement climatique prévu à l’horizon 2045 va avoir des effets contrastés sur la disponibilité de la ressource en eau souterraine au sein d’un même bassin versant. Elle démontre ainsi la nécessité de prendre en compte les caractéristiques locales (aquifère, infrastructures et pratiques) pour évaluer l’impact du changement climatique sur les activités agricoles.

Kerala_Munnar_Tea_plantation[1]DR

L’agriculture vivrière (riz et légumes) de la zone semi-aride du plateau du Deccan en Inde du sud repose presque entièrement sur la disponibilité de l’eau souterraine. Dans ces zones rurales pauvres, il ne pleut en effet que pendant les mois de mousson (de juillet à septembre) : la majeure partie de cette eau de pluie s’infiltre dans les sols jusque vers l’aquifère, le reste s’écoulant en surface et formant les rivières ; une partie de ce ruissellement est cependant stockée dans des retenues collinaires délibérément maintenues par l’homme pour favoriser la ré-infiltration de cette eau dans le sol. Tout le reste de l’année, le système hydrologique est sec et le pompage de l’eau souterraine devient alors indispensable à la production agricole.
Depuis les années 1990, du fait de l’accroissement conséquent des surfaces irriguées, les niveaux d’eau dans les aquifères sont dramatiquement faibles. Dans ces conditions, une succession d’années sèches (déficit de précipitation pendant la mousson), comme celles qui ont sévit dans la région de 2002 à 2004, suffit à contraindre les agriculteurs à réduire de 75 % leurs surfaces irriguées.

figure1_1[1]

Mise en eau de la rizière pour préparer la transplantation des pousses de riz. La ré-infiltration de l’eau d’irrigation compte pour près de la moitié du volume d’eau ajouté. L’autre moitié est perdue par évapotranspiration de la culture. © CESBIO, Sylvain Ferrant

Coordonné par le BRGM, le projet ANR-SHIVA (Socio-economic assessment of the rural vulnerability of water users under stressors of global changes in the hard rock area of south India), qui réunit un groupe de recherche franco-indien, vise à évaluer l’effet du changement climatique sur la disponibilité de la ressource en eau pour la production agricole de cette région. Des campagnes d’observation couplées à l’expertise de quinze années d’études réalisées au CEFIRES basé à Hyderabad (Andhra Pradesh) ont permis la mise en œuvre d’une modélisation agro-hydrologique à l’échelle d’un bassin versant d’environ 1000 km2.

 

fig2bis[1]

Vue satellite d’une retenue collinaire en train de s’assécher après la fin de la mousson (novembre 2011, Google Earth). La route sert de digue (zone marron) et le ruissellement généré par la mousson s’accumule dans les zones basses, non cultivées (zone bleue).Les chercheurs ont modélisé le cycle de l’eau dans le bassin de la « Kudaliar river » (situé à 50 km au nord de Hyderabad) : stockage dans l’aquifère granitique, extraction par pompage, consommation par les cultures, infiltration de l’excédent d’irrigation et écoulement dans le lit des rivières.

 
Pour réaliser les simulations, il a été nécessaire de renseigner spatialement quelques variables d’entrée du modèle. La répartition spatiale des volumes d’eau pompés actuellement pour les besoins de l’agriculture a été estimée à partir des superficies irriguées qui ont été calculées pour chaque type de culture en utilisant des images satellites (LISS IV et Spot). Dans toutes les simulations réalisées, ce besoin en eau pour l’irrigation a été maintenu constant. Une carte de porosité et de profondeur de l’aquifère sur l’ensemble du bassin, laquelle permet de calculer les volumes maximaux d’eau pouvant être stockés, a également été construite à partir d’observations de terrain. Enfin, une cartographie des réservoirs collinaires a été utilisée pour calculer leur contribution à la recharge de l’aquifère.

Afin d’évaluer les performances du modèle, les chercheurs ont réalisé des simulations sur les dix années passées et comparé les volumes d’eau souterraine fournis par le modèle (moyennes mensuelles sur l’ensemble du bassin versant) à des enregistrements de niveaux de nappes (sporadiques et spatialement très hétérogènes) et aux variations mensuelles des volumes d’eau terrestre (sol + aquifère) enregistrés depuis 2003 par le satellite GRACE (Gravity recovery and climate experiment) pour la région environnante (90 000 km2).
Le modèle étant capable de reproduire ces observations passées de façon très satisfaisante, les chercheurs l’ont utilisé pour évaluer l’impact du changement climatique d’après les projections du GIEC (Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat) pour l’horizon 2045-2065. Ces projections prédisent pour cette région une augmentation moyenne des précipitations ainsi qu’une augmentation de la variabilité climatique qui se traduit par une augmentation de l’occurrence de conditions hydrologiques extrêmes (moussons fortes ou faibles).

Les résultats des modélisations indiquent que l’augmentation moyenne des précipitations entraine une augmentation moyenne de la ressource en eau sur le bassin. En revanche, du fait de l’augmentation des conditions hydrologiques extrêmes, cette augmentation de la ressource en eau s’avère spatialement hétérogène : certaines zones du bassin, les plus exploitées en termes de pompage, les moins bien équipées en retenues collinaires ou encore celles ayant la plus faible capacité de stockage souterrain, connaissent une augmentation de la durée des périodes de pénuries.

L’impact du changement climatique sur la disponibilité et donc l’utilisation de la ressource en eau est souvent évalué à grande échelle. Cette étude démontre que pour une meilleure élaboration des politiques publiques de gestion de la ressource, il est en fait nécessaire de prendre en compte les conditions locales, que cela concerne la capacité des aquifères, les infrastructures mises en place (retenues collinaires, canaux d’irrigation…), les pratiques d’irrigation ou la nature et la densité des cultures.

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s