Près de 70 % de tous les prélèvements d'eau douce dans le monde sont utilisés pour l'irrigation, et dans de nombreux pays en développement, qui dépassent 90 %; sans un accès fiable à ces plans d'eau, l'approvisionnement alimentaire mondial s'effondrerait; comprendre quels cours d'eau et quels systèmes d'eau stimulent la productivité agricole aide les agriculteurs, les décideurs et les gestionnaires des ressources à prendre des décisions plus judicieuses au sujet de l'allocation de l'eau, de la conservation et des investissements dans les infrastructures; examiner les principaux cours d'eau et plans d'eau qui soutiennent l'agriculture sur les continents, explorer comment les systèmes d'irrigation exploitent ces ressources et discuter des répercussions plus vastes, tant positives que difficiles, sur les communautés agricoles.

Principales rivières soutenant l'agriculture

Les rivières sont depuis longtemps le moteur de la civilisation. Des plaines inondables de Mésopotamie aux rizières de l'Asie du Sud-Est, l'agriculture humaine a évolué aux côtés de systèmes de rivières fiables. Aujourd'hui, plusieurs rivières importantes se distinguent par leur contribution massive à la production alimentaire.

Parmi les plus importantes, on trouve le Nil, l'Amazonie, le Yangtze, le Mississippi, le Gange, l'Indus et le Mékong. Chacun de ces cours d'eau draine un vaste bassin versant, soutient des millions d'agriculteurs et fait face à des défis uniques liés aux changements climatiques, à la croissance démographique et aux demandes industrielles.

Le Nil

Le Nil, qui s'étend sur plus de 6 650 kilomètres à travers le nord-est de l'Afrique, est le plus long fleuve du monde. Ses eaux sont la principale source d'irrigation pour l'Égypte et le Soudan, où les précipitations sont rares. Les inondations annuelles du Nil ont historiquement déposé de l'envasement fertile sur la plaine inondable, mais depuis la construction du barrage d'Aswan dans les années 1960, le débit du fleuve a été réglementé pour l'irrigation tout au long de l'année. Aujourd'hui, le Nil soutient presque toute la production agricole de l'Égypte, y compris le blé, le coton, la canne à sucre et les légumes.

La rivière Amazone

Bien que le bassin amazonien ne soit pas traditionnellement associé à une agriculture industrielle à grande échelle comme le Midwest américain, il soutient une vaste gamme d'activités agricoles de subsistance, d'agriculture de petite taille et de plus en plus d'exploitations commerciales de soja et de bétail. Le fleuve fournit de l'eau pour l'irrigation dans les régions de la savane sèche du Brésil, comme le Cerrado, qui est devenu un panier de pain mondial pour le soja, le maïs et le coton. De plus, les plaines inondables de l'Amazone (várzeas) sont naturellement fertiles et utilisées pour la culture du riz et la pêche.

Le fleuve Yangtze

Le Yangtze chinois est le plus long d'Asie et le troisième plus long du monde. Il traverse certaines des régions agricoles les plus productives de la Chine, notamment le bassin du Sichuan et la plaine du Yangtze, où il produit du riz, du blé, du colza et du thé. Le Yangtze soutient également la pêche qui fournit des protéines à des millions de personnes. Le barrage des Trois Gorges, le plus grand projet hydroélectrique au monde, a amélioré la lutte contre les inondations et fourni de l'eau pour l'irrigation en aval, mais il a également modifié les flux de sédiments et perturbé les écosystèmes.

Le fleuve Mississippi

Le système du Mississippi draine environ 41 % des États-Unis contigus. Il constitue l'épine dorsale de l'agriculture américaine, fournissant de l'eau pour l'irrigation dans le Midwest et le delta du Mississippi. Le bassin hydrographique du fleuve comprend la ceinture de maïs, la ceinture de soja et les principales zones de riziculture en Arkansas et en Louisiane. Les barges du Mississippi transportent du grain, des engrais et du matériel, faisant de la rivière une artère logistique vitale.

Le Gange

Le Gange est un important producteur de riz, de blé, de canne à sucre, de lentilles et de légumes. L'eau de la rivière est utilisée pour l'irrigation, surtout en saison sèche, et ses plaines alluviales sont exceptionnellement fertiles. Cependant, le Gange est aussi l'un des fleuves les plus pollués au monde, contaminés par les déchets industriels, les eaux usées et les ruissellements agricoles. Cette pollution réduit les rendements des cultures dans certaines régions et pose des risques pour la santé des agriculteurs et des consommateurs. Le programme indien Namami Gange vise à nettoyer la rivière, mais les progrès ont été lents.

La rivière Indus

L'Indus est la principale source d'eau pour l'agriculture pakistanaise, qui représente environ 24 % du PIB du pays et emploie près de la moitié de sa main-d'oeuvre. Le bassin de l'Indus est l'un des plus grands systèmes d'irrigation contiguë au monde, fournissant de l'eau à des millions d'hectares de blé, de coton, de riz et de canne à sucre. Cependant, la rivière est confrontée à de graves difficultés : pénurie d'eau due à la croissance démographique, pratiques d'irrigation inefficaces, accumulation de salinité et concurrence entre les provinces.

La rivière Mékong

Le bassin inférieur du Mékong est un bassin de riz mondial, notamment le delta du Mékong au Vietnam, qui produit environ la moitié du riz du pays et est également une source importante de poissons et de crevettes. Le pouls annuel des crues du fleuve dépose des sédiments riches en nutriments qui soutiennent les cycles agricoles intensifs. Cependant, la construction de barrages en amont, en particulier en Chine et au Laos, a perturbé ce régime naturel d'inondation, réduisant le débit des sédiments et permettant l'intrusion d'eau salée dans le delta.

Plans d'eau et systèmes d'irrigation

Outre les rivières, d'autres plans d'eau – lacs, réservoirs et aquifères – jouent un rôle essentiel dans l'approvisionnement en eau agricole, qui permet de réduire la variabilité saisonnière des précipitations et de fournir de l'eau pendant les périodes sèches.

Lacs et réservoirs

Les lacs naturels et les réservoirs artificiels stockent de grandes quantités d'eau qui peuvent être irrigation pendant les saisons sèches.Par exemple, le lac Victoria en Afrique de l'Est soutient des projets d'irrigation en Ouganda, au Kenya et en Tanzanie. Aux États-Unis, les réservoirs du fleuve Colorado – Lac Mead et Lac Powell – fournissent de l'eau pour l'agriculture irriguée dans le sud-ouest aride, des cultures comme la luzerne, la laitue et les amandes. De même, le barrage Kainji au Nigéria crée un réservoir qui fournit de l'eau pour l'irrigation dans la région du Sahel. Cependant, nombre de ces réservoirs font face à la sédimentation, aux pertes d'évaporation et à la baisse des niveaux d'eau dues aux changements climatiques et à la surextraction.

Aquifères d'eau souterraine

Les aquifères, comme l'Ogallala aux États-Unis, l'aquifère de la plaine de la Chine Nord et l'aquifère du bassin de l'Indus, fournissent de l'eau à des millions d'agriculteurs. En Inde, les eaux souterraines représentent environ 60 % de la superficie irriguée. Les puits de métro et les forages permettent aux agriculteurs d'accéder à l'eau même lorsque les réserves de surface sont rares. Toutefois, l'épuisement des eaux souterraines est un grave problème dans de nombreuses régions. L'aquifère d'Ogalla, qui soutient une part importante de la production céréalière et animale américaine, est appauvri à des taux bien supérieurs à la charge naturelle.

Systèmes d'irrigation: de la tradition à la haute technologie

Les systèmes d'irrigation ont évolué au fil des millénaires, de l'irrigation par inondation simple aux réseaux d'arrosage par égouttement sophistiqués. Le choix du système dépend de la source d'eau, du type de culture, de la topographie et des ressources économiques. L'irrigation par inondation, qui consiste à canaliser l'eau à travers les champs, est encore largement utilisée dans de nombreuses régions du monde parce qu'elle est peu coûteuse et simple. Cependant, elle est souvent inefficace, avec des pertes d'eau provenant de l'évaporation, du ruissellement et de la percolation profonde.

Exemples de projets d'irrigation à grande échelle

  • Le schéma de Gezira (Soudan): Un des plus grands projets d'irrigation au monde, couvrant environ 880.000 hectares le long du Nil Bleu. Il produit du coton, du blé, du sorgho et des arachides.
  • Le projet Bhakra Nangal (Inde): Un projet polyvalent majeur sur la rivière Sutlej, qui permet d'irrigation à plus de 8 millions d'hectares au Pendjab, à Haryana et au Rajasthan.
  • Le projet d'eau de l'État de Californie (USA): Transfert d'eau du delta Sacramento-San Joaquin vers la vallée centrale et le sud de la Californie, irriguant plus de 300 000 hectares de terres agricoles.
  • La zone d'irrigation de Murrumbidgee (Australie): Un réseau de canaux et de barrages en Nouvelle-Galles du Sud qui soutient la production de riz, d'agrumes et de raisins de cuve.
  • Le projet Alqueva (Portugal)[: le plus grand lac artificiel d'Europe, utilisé pour l'irrigation dans la région sèche d'Alentejo, stimulant la production d'olive, de vin et de céréales.

Impact sur l'agriculture

L'accès à des ressources en eau fiables a un impact profond sur la productivité agricole, la sécurité alimentaire et les moyens de subsistance en milieu rural. L'accès à l'eau pour l'irrigation permet aux agriculteurs de cultiver toute l'année, de diversifier la production et d'obtenir des rendements plus élevés.

Rendements des cultures et sécurité alimentaire

L'agriculture irriguée produit généralement deux à trois fois plus de riz que l'agriculture pluviale. Par exemple, les rendements en riz irrigué en Asie sont en moyenne de 4 à 5 tonnes par hectare, contre 2 à 3 tonnes par hectare pour le riz pluviale. En Afrique subsaharienne, où la couverture irrigation est inférieure à 5 %, les rendements pour les cultures de base comme le maïs et le sorgho sont souvent inférieurs à 1 tonne par hectare. L'expansion de l'irrigation dans ces régions pourrait améliorer considérablement la sécurité alimentaire.

Atténuation de la sécheresse et résilience

L'un des principaux avantages du stockage de l'eau et de l'irrigation est l'atténuation de la sécheresse.Au cours des années sèches, les agriculteurs ayant accès à l'eau d'irrigation peuvent maintenir leur production alors que les champs pluvieux échouent.Cela stabilise les approvisionnements alimentaires et les revenus.Par exemple, pendant la grave sécheresse qui a sévi en Californie de 2012 à 2016, les agriculteurs ayant accès à l'eau souterraine ou à l'eau de réservoir ont pu continuer à cultiver des cultures de grande valeur comme les amandes et les raisins, tandis que ceux qui dépendent uniquement des précipitations ont subi des pertes importantes.

Défis environnementaux et sociaux

Dans de nombreuses régions arides, des taux d'évaporation élevés font que les sels s'accumulent dans le sol, ce qui réduit la fertilité et, à terme, fait sortir les terres de la production. La pollution de l'eau par les engrais, les pesticides et les déchets d'élevage dégrade la qualité de l'eau et nuit aux écosystèmes aquatiques. Dans le delta du Mékong, l'intrusion des eaux salées par l'élévation du niveau de la mer et la diminution des débits de la rivière nuit à la production de riz et de crevettes.

Gestion durable de l'eau pour l'agriculture

Compte tenu des pressions croissantes sur les ressources en eau douce, il est essentiel d'améliorer la gestion de l'eau dans l'agriculture. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) souligne que la gestion durable de l'eau est essentielle pour atteindre la sécurité alimentaire et les objectifs de développement durable de l'ONU.

Technologies et pratiques de conservation de l'eau

En outre, les pratiques comme le paillage, le travail du sol et la récolte des eaux de pluie aident à retenir l'humidité du sol et à réduire l'évaporation.Les technologies agricoles de précision, y compris les capteurs d'humidité du sol, les images satellitaires et l'irrigation à taux variable, permettent aux agriculteurs d'appliquer l'eau exactement quand et où elle est nécessaire.Ces technologies deviennent plus abordables et accessibles, en particulier dans les secteurs agricoles à forte valeur ajoutée.De nombreux gouvernements et organismes de développement offrent des subventions et des programmes de formation pour encourager l'adoption.

Politiques et gouvernance

L'initiative de l'ONU sur l'eau fournit des orientations et des données sur les pratiques de gestion durable de l'eau à l'échelle mondiale.

Adaptation au climat et résilience

Les agriculteurs et les gestionnaires de l'eau doivent s'adapter en diversifiant les sources d'eau, en améliorant le stockage et en adoptant des variétés de cultures résistantes à la sécheresse. Investir dans les systèmes d'alerte précoce et les services d'information climatique aide les agriculteurs à prendre de meilleures décisions concernant la plantation et l'irrigation.Dans les zones côtières, la gestion de l'intrusion dans les eaux salées par la recharge d'eau douce et le drainage contrôlé devient de plus en plus importante.

Conclusion

Les grands cours d'eau comme le Nil, l'Amazonie, le Yangtze, le Mississippi, le Gange, l'Indus et le Mékong fournissent de l'eau à des milliards de personnes et soutiennent certaines des régions agricoles les plus productives de la Terre. Les lacs et les réservoirs stockent l'eau pendant des périodes sèches, tandis que les nappes phréatiques maintiennent l'agriculture là où les eaux de surface sont limitées. Les systèmes d'irrigation, des canaux traditionnels aux réseaux modernes de canalisations, permettent aux agriculteurs d'exploiter ces ressources pour la production tout au long de l'année. Pourtant, les avantages de l'agriculture soutenue par l'eau sont considérables : rareté de l'eau, pollution, salinisation, épuisement des eaux souterraines et conflits sur l'allocation.