Les nouvelles manières de gérer et d’économiser l’eau à l'heure du réchauffement climatique selon Bruno Parmentier

Dans les pays comme le nôtre, nous n'avons pas l'habitude de gérer l'eau au plus près comme dans les pays secs, il va pourtant falloir apprendre à le faire. Bien entendu, il faut s'adapter aux conditions locales : gérer l'eau dans les pays où il pleut trop, ça consiste à bien l'évacuer, ou à construire des digues pour limiter les inondations. Dans les pays très secs, il faut orienter les efforts principalement sur la satisfaction des besoins les plus primaires : boire, faire la cuisine et se laver un minimum.

Fort heureusement pour elle, la France, pays tempéré, ne se situe dans aucun de ces 2 cas : il pleut et il pleuvra durablement assez d'eau sur l'Hexagone pour pouvoir boire, se laver, faire tourner nos industries et se nourrir, nourrir, même si la situation est plus difficile dans le sud-est qu'en Bretagne. 

La pluviométrie annuelle est relativement confortable en France, allant de 600 à 2000 mm/an. © Météo France

Question inondations, nous avons cependant beaucoup investi depuis des siècles : la seule « levée de la Loire » aligne 550 kilomètres de digues de plus de 7 mètres de hauteur, il est indispensable de maintenir ces efforts : nous avons vu en 2010 que la tempête Xynthia a réussi à ouvrir des brèches dans les digues de Vendée, provoquant une cinquantaine de morts.  

Moyenne annuelle des précipitations entre 1991 et 2020. Source : Météo France 

En moyenne, il tombe entre 650 et 850 millimètres d'eau sur la France. En 2022, année exceptionnellement sèche, il n'est tombé que 600 millimètres,  il ne faudrait pas que cela s'aggrave trop dans les années qui viennent mais, même dans ce cas, notre problème reste de la gestion de l'eau, pas de la pénurie. D'ailleurs, les récoltes 2022 ont encore été correctes, sauf exceptions.

Notre problème est donc de conjuguer divers moyens pour conserver une partie de l'eau tombée en hiver pour l'utiliser à bon escient pendant les étés qui seront de plus en plus secs avec le dérèglement climatique. Notons que, comme sur d'autres sujets, il est illusoire de penser qu'il n'y a qu'une solution. Chaque région, chaque canton doit mettre en œuvre une batterie de solutions complémentaires. Beaucoup sont déjà inventées et ont été parfois négligées, et, nécessité fait loi, nous allons évidemment chercher plus activement et en trouver d'autres dans les années qui viennent. On peut citer, entre autres (liste non limitative) :

• Débusquer et éliminer systématiquement les fuites sur les réseaux hydrauliques. On estime que le réseau d'eau français est encore victime d'un taux de fuite de 20 %. Dans certaines villes, on arrive même à un litre sur deux ! On peut, on doit, faire beaucoup mieux, et ça paye : la Fédération des entreprises de l'eau estime qu'en 13 ans, de 2006 à 2019, l'amélioration des taux de rendement a permis de prélever 1,1 milliard de mètres cubes par an en moins dans la nature, alors que, pendant la même période, la population a augmenté de 4,5 millions d'habitants. Le gouvernement souhaite passer à la vitessevitesse supérieure à partir de 2024, en mobilisant 180 millions d'euros par an pour résorber « en urgence » les fuites d'eau dans les points les plus sensibles.

• Arrêter de bétonner et d'artificialiser les sols, ce qui empêche les infiltrations et favorise ruissellement excessif vers la mer et inondations. On artificialise 80 000 hectares chaque année en France ; pour donner une comparaison, cela représente chaque année 100 fois la superficie du projet d'aéroport de Notre-Dame des Landes qui a abondement défrayé la chronique. Au total, dans un pays touristique comme le nôtre, et où chacun rêve de posséder un pavillon avec jardin, on « perd » l'équivalent d'un département agricole tous les 7 ans. Songeons par exemple que l'on a construit 35 000 ronds-points en France, la moitié de tous ceux installés en Europe ! La nouvelle loi dite de « zéro artificialisation nette » qui oblige les villes à construire sur des espaces déjà urbanisés plutôt que sur de nouvelles terres agricoles va dans le bon sens. Poursuivons le combat !
• Réutiliser les eaux uséeseaux usées des villes. Elles représentent des volumesvolumes considérables qui, le plus souvent, sont rejetées dans les fleuves après épuration. Nous avons beaucoup de retard sur cet aspect, qui tente d'être comblé depuis la publication en 2020 de la loi Agec (Loi Anti-Gaspillage pour une Economie Circulaire). Cela concerne potentiellement trois grandes catégories : les eaux grises des stations d'épuration issues des eaux usées domestiques faiblement polluées, les eaux résiduaires internes des industries, et les eaux pluviales urbaines. Nous avons énormément de marge de progrès en France, où actuellement moins de 1 % des eaux usées épurées sont réutilisées, loin derrière l'Italie et l'Espagne en réutilisent entre 8 et 14 % et très loin derrière Israël qui en est à 80 %. La ville de Mexico, elle, réutilise 100 % de ses eaux usées pour l'irrigation de ses cultures (85 000 hectares). Le président Macron a donné un coup d'accélérateur à cette politique le 30 mars 2023 en annonçant vouloir passer de 1 à 10 % de réutilisation d'eaux usées d'ici 2030. « Nous avons décidé de lancer 1 000 projets en cinq ans pour recyclerrecycler et réutiliser l'eau » et « in fine, nous voulons réutiliser 300 millions de mètres cubes, soit trois piscines olympiques par commune (...) ou 3 500 bouteilles d'eau par Français et par an ».

Une station d’épuration des eaux usées produit une eau dépolluée qui peut être rejetée dans le milieu ou bien réutilisée pour l’irrigation. © Futura, JL62 CC by-nd 2.0

• Arrêter de labourer et couvrir le sol en permanence (avec des plantes de couverture, des haies, des arbresarbres), et élever un maximum de vers de terre qui creusent des galeries favorables à l'infiltration dans les sols. Cela permet d'atténuer fortement les ruissellements en période de grosses pluies, puis de laisser s'infiltrer l'eau dans le sol, où elle se stocke gratuitement (si la structure géologique est favorable). De plus, les mêmes galeries de vers de terre permettent d'allonger fortement la taille des racines des plantes annuellesannuelles, pour qu'elles aillent se servir elles-mêmes en profondeur. Car, contrairement à ce que l'on pourrait penser, le labourlabour, en détruisant la vie du sol, le durcit considérablement, ce qui empêche les plantes annuelles que l'on sème dessus d'enfoncer profondément leurs racines. On estime que, dans un sol non labouré depuis des années, le bléblé et le maïsmaïs peuvent projeter leurs racines à 2 mètres de profondeur, contre quelques dizaines de centimètres sur des sols durcis par des labours fréquents... ce qui leur permet justement d'atteindre l'eau qu'on y a stocké. En quelques sortes, l'élevage de vers de terre devient ainsi la principale alternative à l'irrigation !

Semis direct d’hiver dans un couvert végétal produit de la photosynthèse pendant l’automne qui se transforme en engrais vert, et permet de garder un maximum d’eau dans le sol (Alpes-de-Haute-Provence). © Denis Vernet, Wikimedia Commons, CC 4.0

• Remettre du carbonecarbone dans le sol pour qu'il absorbe mieux l'eau. Les sols sableux ne savent pas conserver les eaux de pluie, remettre de la matièrematière organique dedans améliore considérablement leur capacité de rétention car l'humushumus peut retenir durablement jusqu'à 5 à 6 fois son poids en eau. Pour cela, on peut laisser la matière organique en surface, mettre des couverts très denses entre les cultures, choisir de mettre fréquemment dans les rotations des cultures très carbonées comme le maïs, rajouter régulièrement du fumier ou du compostcompost, etc. En plus... cela refroidit la Planète en fixant le carbone dans les sols. Rappelons l'objectif dit du « 4 pour 1 000 », consistant à augmenter de cette proportion la fixation de carbone dans les sols, ce qui théoriquement permettrait d'absorber chaque année autant de carbone que celui que l'humanité émet dans l'atmosphèreatmosphère. Comme en plus, cela permet d'augmenter la fertilité des sols et leur taux d'humidité, c'est la formule trois fois gagnante !
• Multiplier les investissements agroécologiques. Par exemple, installer des fossés retenus par des haies sur les lignes de niveau, selon le « Keyline design » une technique importée d'Australie, ou tracer de petites buttes autour des arbres lorsqu'on les plante. Et d'une manière générale, dans tous les terrains en pente, reformer le bocagebocage avec des haies qui retiennent l'eau de pluie et l'empêchent de ruisseler.

Ce bocage dans le Boulonnais permet de garder sur place un maximum d’eau de pluie. © Matthieu Debailleul, Wikimedia Commons, CC 3.0 

L’agroforesterie, une vraie solution d’avenir ! ©  Association française d’agroforesterie 

• Passer systématiquement à l’agroforesterie, les arbres occupant de multiples fonctions : réguler l'humidité et la température, protéger la biodiversitébiodiversité, aller chercher plus profondément les éléments nutritifs... et refroidir la Planète ! Rappelons à ce sujet qu'il conviendra de planter au moins 1 milliard d'arbres en France dans la prochaine décennie comme je l'ai expliqué en détail dans un précédent article. Car, non seulement les arbres fixent l'eau de pluie en empêchant le ruissellement, mais en plus ils provoquent littéralement la pluie, pour 3 raisons. Une forêt est plus « rugueuse » qu'un champ plat, ou a fortiori labouré, et elle a donc tendance à « accrocher » les nuagesnuages, qui stagnent au dessus plus longtemps. 

Pollens de quelques plantes courantes : tournesol, Volubilis, rose trémière (Sildalcea malviflora), lys (Lilium auratum), onagre (Oenothera fruticosa) et Ricin commun (Ricinus communis). Image agrandie 500 fois : la particule en forme de grain de café dans le coin inférieur gauche mesure dans les 50 μm. © Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College, Wikimedia Commons, DP

Les pollens émis lors des floraisons sont autant de particules finesparticules fines, outre l'inconvénient de provoquer des allergiesallergies chez certains humains, ils peuvent aussi agir comme des noyaux de condensationcondensation de l'humidité de l'airhumidité de l'air pour provoquer la formation de gouttelettes de pluie. Enfin les arbres transpirent beaucoup, et émettent ainsi dans l'air beaucoup d'humidité capable de provoquer les pluies dont ils ont besoin, ainsi que les champs alentour, c'est le véritable « circuit court » de l'eau.

En Amazonie par exemple, une bonne partie des pluies du jour sont composées de l'évaporation de la végétation la veille ! Une récente étude publiée dans la revue Nature Géoscience a révélé qu'en Europe, la conversion de terres agricoles en forêts augmenterait les pluies estivales de 7,6 % en moyenne ! Dans un article de la revue Cultivar, Laurent Denise, agroclimatologue, estime que « 70 % de l'eau de pluie tombant sur les parcelles agricoles proviennent d'évaporation d'eau locale, les 30 % restants proviennent de l'évaporation de l'eau des mers et des océans. Si une petite région ne génère pas d'évapotranspiration dans ses champs et ses forêts, elle ne peut pas espérer récupérer les 30 % d'eau de pluie issue des mers et des océans. Il pleut parce que c'est vert et non l'inverse ! »... « Les plantes qui transpirent le plus, ce sont les feuillusfeuillus. Ils sont capables d'émettre dans l'atmosphère 5 000 m³/ha/an d'eau. Dans un environnement où le cycle de l'eau n'est pas contraint ou ralenti, ces 5 000 m³ évacués se transforment en presque 7 300 m³ de pluie au bénéfice de ces mêmes arbres ».

• Cultiver des plantes moins gourmandes en eau l'été. Par exemple, en France, passer du maïs au sorgho, qui pousse très bien sous ces latitudeslatitudes et, comme il est originaire du tropiquetropique aride, a besoin de beaucoup moins d'eau pendant l'été. Actuellement, la France produit annuellement 15 millions de tonnes de maïs et 0,4 de sorgho. Un rééquilibrage semble utile, et même nécessaire si on veut vraiment affronter le dérèglement climatique qui s'accentue ! Profitons donc de « l'Année internationale du mil » pour accélérer cette transition, comme je l'ai développé dans un article récent : « 2023 : en plein dans le mil ». 

Transformer nombre de champs de maïs en champs de sorgho représente dorénavant une vraie option avec le développement de la sécheresse estivale. © Venusangel, Fotolia

• Distribuer juste l'eau dont les plantes ont besoin en améliorant l'efficacité de techniques d'irrigation. Au démarrage, on a utilisé la solution la plus simple et la plus coûteuse en eau : inonder les champs (on continue malheureusement à pratiquer cette technique massivement dans les rizières). Puis, on a tracé des sillons dans les champs pour pouvoir consommer moins d'eau en fonctionnant par planches, comme on le fait encore couramment pour les légumes. Ensuite, on en est venu aux systèmes par aspersion. Puis, on a pratiqué l'aspersion de nuit quand on a remarqué qu'en plein jour, quand il fait chaud et qu'il y a du ventvent, de 20 à parfois 50 % de l'eau utilisée ne touche même pas le sol car elle a été évaporée directement ! Ensuite, on a inventé le goutte à goutte, d'abord en surface, puis enterré, en paillant éventuellement les sols, puis on a mis les légumes sous serres. Parallèlement, on dispose maintenant d'outils précis d'analyse de l'humidité des sols et de déshydratation des plantes, ce qui fait que l'on peut travailler précisément au m² avec des équipements guidés par GPSGPS. L'ensemble de ces techniques a permis d'améliorer considérablement l'efficacité de l'irrigation.
  

  En améliorant les techniques d’irrigation, on peut en faire beaucoup plus avec beaucoup moins d’eau. © Basile Morin, CC 4.0, USDA, USDA DP, Wikipedia Alfredobi, Wikipedia Richard Allaway, Serres de Loire
• Utiliser les nouveaux outils d'analyse de l'humidité des sols et des plantes. C'en est fini de gérer le « champ au champ », surtout que, maintenant, il peut faire plusieurs dizaines d'hectares d'un seul tenant, il est donc absurde de dire « mon champ a soif, il faut arroser ». On dispose dorénavant d'outils de grande précision qui permettent d'analyser le champ au m², voire à la plante, et donc d'intervenir de façon beaucoup plus précise, juste à temps et juste la quantité dont les plantes ont besoin, ce qui permet de réduire considérablement les apports d'eau, d'engrais et de pesticidespesticides.

Différentes vues d’un même champ en Beauce de Rémy Dunnery, qui lui permettent de faire des interventions beaucoup plus précises et économes. © @RemDumDum, tous droits réservés 

• Utiliser les réseaux d'irrigation existants pour arroser en utilisant l'eau des rivières en hiver quand il pleut, dans l'espoir de recharger les mêmes rivières l'été, car cette eau met plusieurs mois pour s'écouler tranquillement à travers les nappes phréatiquesnappes phréatiques. Une expérimentation très ambitieuse et prometteuse a démarré en Haute-Garonne et Lot-et-Garonne en 2023, qui a fait l'objet d'un de mes articles récents : « Et si on arrosait les champs en hiver pour avoir de l'eau dans les rivières en été ».
• Entrer résolument dans une ère de sobriété de l'eau, et inventer mille nouvelles méthodes auxquelles on n'avait pas encore pensé tant l'eau était abondante ! Emmanuel Macron a ainsi annoncé le 30 mars 23 une augmentation du budget des Agences de l'eau de 500 millions d'euros par an, sur un budget établi aujourd'hui à 2,2 milliards d'euros par an. « C'est l'effort dont on a besoin pour déclencher au total environ 6 milliards de plus dans l'économie de l'eau chaque année ».
  On veut également pousser les « Projets de territoire de gestion de l'eau » (PTGE), qui sont censés mettre d'accord les différents usagers de la ressource (agriculteurs, défenseurs de l'environnement, pêcheurs, professionnels du tourisme, de la navigation, secteur hydroélectrique, de l'aquacultureaquaculture etc.). Même si, dans le climatclimat politique actuel, la recherche de consensus risque d'être un peu difficile... On peut également évoquer pour mémoire d'autres techniques, qui sont actuellement nettement plus controversées... mais si on commence à voir revenir la faim dans nos régions, il est à parier que l'opinion publique évoluera également, y compris sur les OGMOGM et les stockages d’eau ! 
• Concevoir des plantes moins gourmandes en eau. Le cactus, par exemple, a intégré une fonction qui lui est très utile pour pousser dans les régions désertiques : dès que la température s'élève, il ferme ses « stomatesstomates » et cesse de transpirer, pour rétablir cette fonction vitale en fin d'après-midi. Si on arrive à transférer cette fonction dans des plantes nourricières, comme le mil par exemple, et que l'on réussisse à produire un kilo de céréalescéréales avec seulement 500 litres d'eau au lieu de 1 000, ce serait une victoire absolue dans les pays arides ! 

Transférer les propriétés de sobriété du cactus dans le mil pourrait bien valoir le prix Nobel de la paix à son inventeur ! © 12019/12055, Pixabay, DP

• Concevoir des plantes résistantes au sel. La mangrove par exemple a une fonction intégrée qui lui permet de pousser dans l'eau salée : elle filtre naturellement le sel et ne l'absorbe pas. En maîtrisant cette fonction, on pourrait rêver un jour de remettre en culture des terres trop salées pour y cultiver des céréales... On a déjà croisé des plants de pomme de terrepomme de terre pour leur faire acquérir cette propriété, avec un faible rendement certes, mais quand même un certain rendement ! Voire, mais ce serait un peu de la science-fiction, on pourrait imaginer de cultiver un jour des plantes nourricières qui pourraient être arrosées avec de l'eau de mer ! 

Autre prix Nobel pour celui ou celle qui déchiffrera le secret de la mangrove pour faire pousser des plantes sur des terres salées ou même avec de l’eau salée. © Manuel Dohmen, Wikimedia Commons, CC 3.0 

• Stocker l'eau sur le sol, quand on ne peut pas le faire dans le sol, via des retenues, mares et autres bassines... ou des barrages. En effet, certains sols sont trop poreux et ne stockent pas l'eau, par exemple, en France : en Bretagne et en Charentes. C'est un peu la solution de la dernière chance... Évidemment, c'est mieux de faire des « retenues collinaires » dans les régions en pente, pour utiliser au mieux l'eau de ruissellement que des « bassines » en terrain plat, qui obligent à remonter l'eau des nappes phréatiques (pendant l'hiver, quand elle coule vers la mer). Mais, dans les deux cas, il s'agit d'une solution relativement insatisfaisante car, quand il fait chaud, l'eau ainsi exposée aux rayons du soleilsoleil a une fâcheuse tendance à s'évaporer avant d'être utilisée, mais est-ce mieux d'avoir soif l'été et des champs grillés et improductifs ? Rappelons que, par exemple, le volume de la bassine de Sainte-Soline ne représente que 0,1 % du volume d'eau douceeau douce rejeté par la Sèvre niortaise dans la mer en une année... 

Il y a « retenue d’eau» et « retenue d’eau », bien savoir de quoi l'on parle avant de polémiquer. © Expertise Scientifique Collective Irstea-Inra

Les retenues d’eau de Poitou-Charentes (ou « méga bassines ») font l’objet de débats musclés actuellement… © SobrevolandPatagonia, Adobe Stock 

• Dessaler l'eau de mer. Cette technique est très coûteuse en énergieénergie, ce qui la réserve malheureusement à la consommation humaine, pas à la production de nourriture. La distillationdistillation consiste à chauffer l'eau salée dans une chaudière ou à l'aide du rayonnement solairerayonnement solaire jusqu'à évaporation, la vapeur d'eau qui s'échappe est condensée pour récupérer de l'eau douce. La consommation énergétiqueconsommation énergétique de ce procédé avoisine 15 kWh par m³ d'eau dessalée, soit, pour situer, de quoi faire fonctionner un réfrigérateur pendant 15 jours ou un four à micro-onde pendant 15 heures pour seulement obtenir assez d'eau pour produire 1 kilo de blé ! L'osmoseosmose inverse est plus rentable, elle consiste à forcer l'eau salée à traverser une membrane semi perméable retenant le sel et les autres impuretés. La consommation énergétique peut, dans ce cas, être réduite entre 2 et 3 kWh par m³. Mais elle reste trop onéreuse pour l'agricultureagriculture, sauf exceptions. Il y a néanmoins déjà près de 20 000 usines de dessalementusines de dessalement installées dans le monde, qui produisent quotidiennement de l'ordre de 100 millions de m³ d'eau douce, dont les 2/3 servent à la consommation humaine directe. Cela consomme énormément d'énergie fossileénergie fossile et on ne sait plus quoi faire des 150 millions de m³ de saumuresaumure produites quotidiennement, qui deviennent une pollution absolument majeure !