Panorama des outils développés par la recherche

L’intensification des déséquilibres entre ressources disponibles et demande – usages et bon fonctionnement des milieux aquatiques – nous incite à repenser les modalités de partage de l’eau à l’échelle territoriale. Pour alimenter les démarches prospectives, les opérateurs de terrain ont besoin d’outils pour explorer des scénarios d’évolution de l’agriculture au regard de la disponibilité de la ressource en eau, en corollaire évaluer son impact sur les hydrosystèmes. Dans la continuité du travail engagé à travers le développement et la mise à disposition de l’outil CAWET – Calculation of Agricultural Water needs and EvapoTranspiration – qui s’intéresse à l’estimation des besoins en eau théorique des cultures calculés à partir de données publique, la Chaire ouvre la réflexion à la prise en compte des rétroactions avec la disponibilité de

Comment appréhender la question des besoins en eau agricoles actuels et futurs et leurs impacts sur les hydrosystèmes ?

Une série de 5 webinaires

A travers ce cycle de webinaires, nous nous interrogerons sur la manière dont les communautés scientifiques, de l’hydrologie à l’agronomie, appréhendent cette question, à travers quelles données à mobiliser et quels outils d’application.  Nous dresserons un diagnostic partagé des outils opérationnels ou en développement, nous échangerons sur les enjeux scientifiques et les besoins opérationnels, avec pour perspectives, imaginer collectivement la manière dont renforcer la production d’outils à destination des opérationnels.

Épisode 1 – Des modèles de culture pour calculer les besoins en eau et piloter l’irrigation

Les modèles de culture et d’irrigation décrivent les processus biophysiques à l’œuvre dans les milieux agricoles. Ils permettent d’explorer le lien complexe entre l’eau et le rendement, sous forme de fonctions de production dans lesquelles le « besoin en eau » dépend du climat, du sol, du système de culture, de l’objectif de rendement, de la stratégie d’irrigation et des contraintes légales et opérationnelles. Ce webinaire présentera deux approches de modélisation complémentaire : le modèle Optirrig centré sur les stratégies d’irrigation et le modèle STICS qui s’intéresse à la description fine des processus sol-plante. 

Une présentation réalisée par Julie Constantin, chercheuse agronome au sein de l’UMR Agir – Agroécologie, Innovation & Territoire, et Bruno Cheviron, physicien, directeur de recherche au sein de l’IMR G-EAU – Gestion de l’Eau, Acteur, Usage.

Épisode 2 – Interactions entre agriculture et les hydrosystèmes

Les modèles hydrologiques permettent de mieux comprendre le fonctionnement et l’évolution des bassins versants, notamment face au changement climatique et aux pressions liées aux usages agricoles de l’eau. Ce webinaire présentera deux approches de modélisation complémentaires : un modèle hydrologique spatialement distribué (J2000), prenant en compte l’hétérogénéité des processus et des usages au sein des bassins versants, et un modèle conceptuel parcimonieux (GR), permettant une application sur de larges échantillons de bassins versants pour la généralisation des résultats. 

Une présentation réalisée par Louise Mimeau, hydrologue au sein de l’unité, RiverLy et Fanny Sarrazin, hydrologue au sein de l’unité de recherche HYCAR.

Épisode 3 – Gérer l’eau sous tension de l’échelle de la parcelle et de l’exploitation à celle du territoire

Dans un contexte de tensions croissantes sur la ressource en eau, évaluer la pertinence de stratégies d’adaptation devient un enjeu central. Ce webinaire présentera deux approches visant à outiller le dialogue territorial : Asalée, capable d’évaluer l’impact technico-économique de stratégies d’adaptation en réponse à un stress hydrique, de l’échelle de la parcelle au système de culture, et la plateforme MAELIA capable de représenter le fonctionnement dynamique d’un territoire et les interactions entre les activités agricoles et les ressources en eau de l’échelle de la parcelle à celle de l’unité de gestion de l’eau.

Une présentation réalisée par Sophie Gendre, Ingénieure R&D gestion de l’eau, responsable du pôle Agronomie au sein d’Arvalis, Olivier Therond, Ingénieur de recherche INRAE, pilote scientifique de la plateforme MAELIA.

Épisode 4 – S’adapter aux risques agro-hydro-climatiques : la boîte à outils d’Agroclim

Pendant longtemps, nous avons dimensionné digues, barrages et politiques agricoles selon une « période de retour » des évènements extrêmes ou des situations de pertes drastiques de récolte. Mais dans un climat qui change vite, ces repères ne tiennent plus : il faut penser le risque comme une courbe qui évolue pour mieux orienter nos efforts d’adaptation. La liste de leviers potentiels pour l’adaptation des systèmes agricoles est longue, mais face à la complexité du contexte et aux incertitudes, comment éviter la mal-adaptation ? 

Une discussion illustrée par deux outils développés par l’unité Agroclim, SICLIMA et AgroMetInfo.

Une présentation réalisée par Carina Furusho-Percot, Chercheuse au sein de l’Unité de Service Agroclim

Épisode 5 – CAWET : explorer rapidement les besoins en eau théoriques pour l’agriculture sur un territoire

Quelles sont les quantités d’eau nécessaires pour l’agriculture de mon territoire ?

Ce webinaire présente un outil qui n’y répondra pas. Pourtant, on sait modéliser les principales relations entre la disponibilité de l’eau pour une culture donnée, résultant des pluies ou des irrigations, et son développement. Alors, avec des données climatiques, une connaissance de l’assolement et des caractéristiques du sol, ainsi que des règles d’irrigation, on doit pouvoir répondre à la question… C’est ce que propose de faire CAWET qui s’appuie sur les données publiques (sol, climat, cultures) et le modèle de bilan hydrique standard de la FAO.

Paramétré pour les principales cultures présentes sur le territoire national, il produit en quelques clics des bilans hydriques à différentes échelles d’espace ou de temps. Différents cas d’application sont présentés, dans le cas d’études ou de recherches menées par des membres de la chaire EACC, que ce soit pour le diagnostic des usages sur un territoire en forte tension, l’analyse des consommations d’eau sur un réseau d’irrigation ou la prospective sur de nouveaux systèmes de culture.

Mais on connait les limites sur les données accessibles pour paramétrer les simulations, malgré les simplifications sur les processus représentés… CAWET ne vend pas du rêve, mais il fournit des ordres de grandeur pour la question de départ, identifier des facteurs d’influence, permet d’explorer des scénarios prospectifs et soulève des questions générales sur l’accès aux données pertinentes pour évaluer les besoins en eau de l’agriculture, sur les limites des modèles et les incertitudes qui résultent des démarches de quantification.

Une présentation réalisée par Gilles Belaud (Institut Agro), Fabien Groud (CCE&C), Pierre Rouault (Institut Agro)