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De nos jours, la gestion des ressources en eau est un besoin qui s'exprime à tous les niveaux (local, régional, national, international) du fait des conséquences souvent dramatiques d'une pénurie en eau sur le plan humain, économique et politique. Cependant on ne peut bien gérer une ressource que quand elle est connue. Malheureusement les dernières décennies ont vu une réduction considérable des capacités nationales des pays qui se partagent le bassin du fleuve Sénégal, d'assurer le suivi hydrologique du fleuve et de ses affluents et de produire une information de qualité adaptée aux besoins des utilisateurs. Ainsi la connaissance de la ressource en eau et de ses variations saisonnières au niveau du haut bassin, de manière générale, et dans la partie guinéenne du bassin, en particulier, présente des faiblesses à cause des séries de données hydrologiques tronquées ou manquantes. Les chroniques de débit sont souvent lacunaires, discontinues, de courte durée et en conséquence sont difficilement exploitables pour une analyse hydrologique fiable. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette étude est de reconstituer les données hydrométriques, surtout dans la partie guinéenne du bassin (ce pays vient de rejoindre l'OMVS en 2006, mais avec des données hydrométriques fragmentaires), en utilisant le modèle GR2M. Cela permet de disposer de séries chronologiques de débits assez longues pour une meilleure estimation des ressources en eau et de leur fluctuation temporelle. À cette fin, on a procédé dans un premier temps à une caractérisation physiographique, puis pluviométrique, du haut bassin. Ensuite, une modélisation hydrologique a permis de réaliser le calage/validation des bassins, grâce au modèle hydrologique GR2M, sur une période de référence. Enfin, nous avons évalué les impacts potentiels d'un changement climatique sur l'évolution des ressources en eau du haut bassin, en utilisant les sorties de quatre modèles climatiques (CSMK3, HADCM3, MPEH5 et NCPCM) issues du dernier rapport de IPCC 2007, sous influence du scénario SRES A2. La caractérisation du régime pluviométrique est basée sur une analyse statistique des pluies annuelles, mensuelles et journalières ; ensuite, une spatialisation des résultats des analyses statistiques a été effectuée. Ces cartes offrent un support de visualisation et de synthèse. Elles permettent de quitter la vision réduite à un point pour une vision globale de la pluie à l'échelle de la zone étudiée. Le calage/validation croisée du modèle a permis de choisir les paramètres qui traduisent le mieux la transformation de la pluie en débit. Une fois ces jeux de paramètres choisis pour chaque bassin, cette version du modèle a été appliquée sur l'ensemble de la série pour simuler les écoulements. Cette opération a permis d'étendre les séries de débits mensuels de trois bassins (Bafing Makana, Dakka Saidou et Sokotoro) de 1923 à 2005. Globalement, le modèle reproduit d'une manière satisfaisante la forme des hydrogrammes observés. Les débits de pointe calculés sont bien situés dans le temps, même s'ils sont parfois sous-estimés (particulièrement pour le bassin de Bafing Makana pour la période allant de 1981 à 1985) ou surestimés. Les étiages, par contre, sont parfaitement reconstitués et on observe une bonne superposition des hydrogrammes des débits observés et calculés. En raison de la variété des bassins (taille, physiographie, états de surface et caractéristiques des sols), qui leur donne une sensibilité différente aux différents termes du climat, les impacts d'un potentiel changement climatique sont variables d'un bassin à l'autre. Ainsi, par rapport aux données observées, les scénarios utilisés prévoient sur nos bassins des variations d'écoulement moyen annuel qui dépendent étroitement des prévisions de précipitation de chaque modèle climatique. Today water resources management is crucial at various scales (local, regional, national and international). This management is encouraged by the extreme hydrological events (droughts or floods) that can have dramatic consequences on human, economic and political aspects. Appropriately managing a resource requires its evaluation. However, over the last years, there was a tremendous decrease in hydrological monitoring capacities in the riverine countries of the Senegal River to produce sufficiently good information to meet end-users requirements on the main river and its tributaries. Thus there are some gaps in the knowledge of water resources and its seasonal variations in the upper Guinean basin due to discontinuous observation series. In this context, the main objective of this thesis was to simulate missing hydrological data using the GR2M model, especially in the upper Guinean basin. To this end, a physiographic and climatic characterization of the upper basin was performed. The pluviometric regime was characterized using a statistical analysis of annual, monthly and daily rainfall, with a spatial analysis of results. The produced maps provide a visualisation and synthesis tool, not only at the local scale but at the scale of the studied zone. Then the GR2M hydrological model was calibrated and validated on a reference period, which served for infilling gaps in monthly flow time series for the Bafing Makana, Dakka Saïdou and Sokotoro catchments over the 1923-2005 period. On average, the model satisfactorily reproduces the shape of the observed hydrographs. Last, we evaluated the potential impacts of climate change on the evolution of water resources on the upper basin using the outputs of four climate models (CSMK3, HADCM3, MPEH5 and NCPCM) from the 2007 IPPC runs based on the A2 SRES scenario. The impacts of climate change on flows differ between catchments due to different sensitivities to the various climatic variables. On the Bafing Makana catchment, an increase of flow is predicted by the year 2030 with then a decrease by the years 2060 and 2090 when using the CSMK3 and HADCM3 models. A continuous decrease is predicted until 2090 when using the MPEF5 model. Only low variations are predicted with the NCPCM model. At the Dakka Saidou station, the four models yield a decrease of flows for the three time horizons (2030, 2060 and 2090). The Sokotoro catchment is different from the two previous ones. On this catchment, an increase of flow is predicted when using the outputs of the CSMK3, HADCM3 and NCPCM models by the years 2030 and 2060. A decrease in predicted flows is obtained only with the MPEH5 model by the year 2060. For this catchment, a decrease of flows is simulated by the year 2090 compared to 2030 and 2060 when using the CSMK5, HADCM3 and MPEH5 models. A comparison of the annual variability of the outputs of the climate models shows that it is similar for the CSMK3, HADCM3 and MPEH5 models on the three catchments. They yield a progressive decrease in flows between 2030 and 2090. The NCPCM model is different and yields a progressive increase of flows between 2030 and 2090 for the three catchments. This model shows the lowest variability but is also the most optimistic in terms of future flows on the upper basin.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU; International audience; We present a distributed hydrological model, J2000-Rhone, that was enhanced with water-use modules (hydro-power, irrigation and drinking water supply) and set-up over the whole Rhone river basin (Switzerland and France, 96 000 km2). The J2000-Rhone model is based on the concept of Hydrological Response Unit (HRU), which define the finest scale on which processes are simulated. The Rhone River basin is divided into 12345 HRUs (average size = 5 km²), allowing for robust results for catchments over 50 km². The project was co-funded by one of the French water agencies, with a view of assessing human influence on river flow regime and the sustainability of water resource management under changing climate. The model’s skills were tested at more than 200 control gauging stations monitoring both near natural and influenced observed daily discharge. Coarse socio-economic scenarios were built for the evolution of the water demand, each corresponding to possible public incentives. The model highlights zones of possible upcoming tensions and the opportunity of mitigation by changes of practices. Data-collection and interpretation was both the cornerstone and the most limiting step of our construction: we encourage an effort in data collection and management by the water management institutions if they want research to help them anticipate the future at their scales of interest.

For many years, South Africa had represented a typical example of a hydrocracy. Following the democratic transition in South Africa, however, new policy paradigms emerged, supported by new political elites from the ANC. A reform of the water policy was one of the priorities of the new Government, but with little experience in water management, they largely relied on 'international best practices' in the water sector, although some of these international principles did not perfectly fit the South African water sector landscape. In parallel, a reform called 'transformation' took place across all public organisations with the aim of allowing public administrations to better reflect the racial components in South African society. As a result, civil engineers lost most of their power within the Department of Water Affairs and Sanitation (DWS). However, despite these changes, demand-side management has had difficulties in materializing on the ground. The paper aims at discussing the resilience of supply-side management within the Ministry, despite its new policy orientation. Using a policy network concept, the paper shows that the supply-side approach still prevails today, due to the outsourcing of most DWS tasks to consulting firms with whom DWS engineers have nourished a privileged relationship since the 1980s. The article uses the decision-making process around the Lesotho Highlands Water Project (LHWP) Phase 2 as an emblematic case study to illustrate such developments. This policy network, which has enjoyed so much influence over DWS policies and daily activities, is now being contested. As a consequence, we argue that the fate of the LHWP Phase 2 is ultimately linked to a competition between this policy network and a political one.

International audience; Cet article présente le dispositif éducatif « Eaux souterraines » mis en place dans un réseau de collèges du Var et des Bouches du Rhône. Dans le cadre d’un partenariat, les élèves découvrent le karst sur le terrain, étudient l’écoulement de l’eau souterraine, et transmettent leurs connaissances acquises. Pour illustrer les résultats préliminaires obtenus sur le suivi d’une cavité dans le cadre du projet, les données du Régaïe de Néoules (Var) sont présentées et interprétées succinctement. En effet, c’est bien de spéléologie et de pédagogie dont parlent ces quelques pages. Cet article a pour objectif de susciter la naissance de nouveaux projets du même type. Il s’adresse aux spéléologues, aux professeurs, aux collectivités territoriales, aux universitaires, et à tous les acteurs (associatifs ou institutionnels) en lien avec le terrain et la jeunesse.

Les activites economiques - agricoles, pastorales et halieutiques - du delta interieur du Niger, tres liees a la montee et a la descente des eaux, se trouvent en cette periode de longue secheresse d'autant plus soumises a la variabilite hydroclimatique spatio-temporelle interannuelle. Aussi dans le cadre du projet Gihrex, il s'est agi de construire une grille spatio-temporelle des donnees hydroclimatiques pertinente pour comprendre les contraintes liees aux variabilites saisonniere et interannuelle du bilan de l'eau sur la productivite des milieux - et donc sur les choix strategiques d'exploitation. Dans un premier temps, nous presentons la variabilite spatiale recente des parametres climatiques constitutifs du bilan de l'eau et discutons du comportement hydrologique par grandes regions geomorphologiques du delta. Dans une seconde partie, nous abordons la variabilite interannuelle de la ressource en eau depuis le debut du siecle, en faisant la part entre la variabilite des ecoulements provenant des bassins versants amont du delta et celle de la pluviometrie recue par le delta. (Resume d'auteur)

International audience; Much attention has been paid to the issue of groundwater depletion linked to intensive groundwater-based agriculture in (semi-)arid areas. Often referred to as the 'overexploitation' of aquifers, groundwater depletion is generally attributed to the entire agricultural sector without distinguishing between different uses and users. Although it expresses a general concern for future users, the ambiguous term of 'overexploitation' does not acknowledge the contested nature of groundwater use and emerging inequalities. Also, the impact of inequality on groundwater depletion is rarely questioned. The aim of this article is to investigate how and by whom groundwater is depleted, and in turn, how unequal access to groundwater fuels the socioeconomic differentiation of farms and groundwater depletion. Based on a detailed analysis of groundwater use from a user perspective in two irrigated areas in North Africa (Morocco and Algeria), this study shows how the context of groundwater depletion exacerbates'and is exacerbated by'existing inequalities. The paper concludes that knowing how much is withdrawn, where, and by whom provides helpful information for more informed groundwater management by a better understanding of the response of users to declining groundwater conditions and the interests and incentives of different social categories of famers to contribute to groundwater management.

© 2017 The Author(s) Forest-driven water and energy cycles are poorly integrated into regional, national, continental and global decision-making on climate change adaptation, mitigation, land use and water management. This constrains humanity's ability to protect our planet's climate and life-sustaining functions. The substantial body of research we review reveals that forest, water and energy interactions provide the foundations for carbon storage, for cooling terrestrial surfaces and for distributing water resources. Forests and trees must be recognized as prime regulators within the water, energy and carbon cycles. If these functions are ignored, planners will be unable to assess, adapt to or mitigate the impacts of changing land cover and climate. Our call to action targets a reversal of paradigms, from a carbon-centric model to one that treats the hydrologic and climate-cooling effects of trees and forests as the first order of priority. For reasons of sustainability, carbon storage must remain a secondary, though valuable, by-product. The effects of tree cover on climate at local, regional and continental scales offer benefits that demand wider recognition. The forest- and tree-centered research insights we review and analyze provide a knowledge-base for improving plans, policies and actions. Our understanding of how trees and forests influence water, energy and carbon cycles has important implications, both for the structure of planning, management and governance institutions, as well as for how trees and forests might be used to improve sustainability, adaptation and mitigation efforts. publisher: Elsevier articletitle: Trees, forests and water: Cool insights for a hot world journaltitle: Global Environmental Change articlelink: http://dx.doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2017.01.002 content_type: article copyright: © 2017 The Author(s). Published by Elsevier Ltd. ispartof: Global Environmental Change vol:43 pages:51-61 status: published

Les pays du domaine sahélien sont parmi ceux qui possèdent les taux d'émissions de carbone les plus bas au monde à cause de leur faible niveau de développement industriel. La majorité des émissions nettes de CO2 résulte régionalement de la déforestation et de la dégradation forestière. Mais au-delà de ses faibles émissions de gaz à effet de serre, l'espace sahélien est très vulnérable aux changements globaux car il combine des interactions complexes entre les changements climatiques, la gestion des ressources en eau, les systèmes d'utilisation des terres agricoles et des ressources pastorales, la sécurité alimentaire, la santé et les écosystèmes. Pourtant, certains taux de pauvreté nationale ont diminué, indiquant de possibles améliorations régionales (Banque mondiale, 2016). Mais les impacts socio-environnementaux du changement climatique peuvent avoir des conséquences élevées sur toutes les dimensions du développement économique, et obérer les espérances actuelles ou projets à venir. Même s'il existe évidemment des disparités et contrastes régionaux, la toujours très forte dépendance à l'agriculture pluviale et les faibles capacités économiques et institutionnelles des pays sahéliens en font un des espaces les plus sensibles et mal préparés pour faire face et s'adapter à la variabilité climatique (Roudier et al., 2011). De plus, une grande partie de l'espace sahélien est déjà confrontée, épisodiquement ou de manière récurrente, à des crises alimentaires et à la pénurie d'eau imposées par la variabilité climatique, et à certains événements extrêmes tels que les sécheresses, les pluies intenses et les inondations excessives. Avec des taux de croissance démographique les plus importants au monde et une population sahélienne encore dépendante à plus de 85 % d'une économie de subsistance agro-pastorale (Kusserow, 2017), les populations et les écosystèmes, seront les principales victimes du changement climatique mondial en cours. De nombreux travaux sont en cours pour comprendre et démêler toutes ces interactions socio-écologiques complexes en domaine sahélien, influencées en partie ou totalement par les variables climatiques (Hanke et al., 2016). L'approche doit donc être multicritère en intégrant les impacts du climat au sein d'un ensemble de contraintes géographiques plus larges. Une première partie résume les principales variations climatiques et environnementales observées à l'échelle sahélienne ces dernières décennies. Une seconde partie détaille les impacts de ces évolutions sur les ressources en eau, forestières ou agricoles, ainsi que sur les principaux modes socio-économiques organisant les sociétés sahéliennes. Une dernière partie synthétise les principales voies théoriques, ou celles déjà engagées, de l'adaptation au changement climatique, principalement par les communautés rurales sahéliennes.

Iran is mostly located in arid and semiarid regions which makes agricultural water management considerably important in this country. In this research the concept of 'water footprint' (WF) is applied at the regional scale for the first time in the country. The calculation framework of Ababaei and Ramezani Etedali (2014) was adopted and modified to better account for the gray and white WFs. The weighted average of each WF component (green, blue, gray and white) and the national total water footprint (NTWF) of the production of main cereals (wheat, barley and maize) were calculated. The NTWF of wheat, barley and maize production were estimated 36,777, 7975 and 3744 million cubic meters (MCM) per year for the period 2006-2012. The ratio of total green WF of three crops to the aggregated NTWF (i.e. all crops) was 43%, and the ratios of the green WF to the NTWF were 47%, 42% and 2% for wheat, barley and maize, respectively. These results show that wheat and barley production are significantly large consumers of the green water resources (i.e. effective precipitation). This implied that there are great opportunities to improve the green water productivity through increasing yield, especially in wheat and barley rain fed lands. The average national green+blue WFs were estimated 24,628, 5,123 and 1,604 MCM per year for wheat, barley and maize, respectively, and 31,356 MCM per year altogether. The ratios of national gray + white WF to the NTWF were also estimated 33%, 36% and 57% for wheat, barley and maize, respectively. These values show the importance of better irrigation management strategies to reduce the share of gray and white WF which is important in both terms of water resources management and environment conservation.

Dans la perspective de la reconquete de la qualite de la ressource en eau en France, les gestionnaires sont amenes a mettre en place des programmes d’action agro-environnementaux qui se superposent dans l’espace et dans le temps afin de faire evoluer les activites agricoles, sources de pollution diffuse. L’accompagnement d’un programme d’action Captage Grenelle a permis de developper une architecture informatique innovante pour appuyer le pilotage de ces programmes par les gestionnaires et les decideurs. Le systeme d’information propose organise, structure et capitalise l’information mobilisee par les reseaux d’acteurs locaux. Plusieurs entrepots de donnees spatiales decrivent et organisent l’information decisionnelle a differentes granularites et echelles et restituent cette information grâce a des outils SOLAP (Spatial Online Analytical Processing). Des indicateurs (surfaces d’action, pesticides, couts directs, etc.) sont definis avec les acteurs locaux dans un processus participatif. La vision a long terme de ces programmes d’action et les besoins des acteurs conduisent a faire evoluer le systeme d’information et les entrepots de donnees proposes vers un observatoire agro-environnemental qui mobilise et capitalise les connaissances tout le long du cycle de vie des programmes d’action successifs, contribuant ainsi a une gouvernance plus eclairee.

Evaluation zootechnique de la mise en place d'un système laitier agroecologique

At the beginning of the drought in the Sahel in the 1970s and 1980s, rainfall decreased markedly, but runoff coefficients and in some cases, absolute runoff increased. This situation was due to the conversion of the land cover from natural vegetation with a low annual runoff coefficient, to cropland and bare soils, whose runoff coefficients are higher. Unless they are adapted, hydrological conceptual models, such as GR2M, are unable to reproduce this increase in runoff. Despite the varying environmental and climatic conditions of the West African Sahel, we show that it is possible to increase the performance of the GR2M model simulations by elaborating a time-varying soil water holding capacity and to incorporate this value in the annual maximum amount of water to be stored in reservoir A of the model. We looked for interactions between climate, rural society, and the environment. These interactions drive land-cover changes in the Sahel, which in turn drive the distribution of rainfall between infiltration, evaporation, and runoff and hence the water resources, which are vital in this region. We elaborated several time series of key indicators linked to these interactions. We then integrated these changes in the runoff conditions of the GR2M model through the maximum value of the reservoir capacity. We calculated annual values of water holding capacity using the annual values of four classes of land cover, natural vegetation, cultivated area, bare soil, and surface water. We then used the hydrological model with and without this time-varying soil value of A and compared the performances of the model under the two scenarios. Whatever the calibration period used, the Nash–Sutcliffe index was always greater in the case of the time-varying A time series.

Les systèmes d'irrigation communautaires sont souvent mis en avant pour leur mise en pratique des principes de participation et de gestion des communs. Ces systèmes sont aussi des arènes d'antagonismes et de conflits, et des objets de convoitise et d'interventions extérieures, qui redéfinissent l'espace, l'organisation sociale et les modes de partage de l'eau. Nous avons étudié un système irrigué dans la province d'El Hajeb où l'on observe des dynamiques conflictuelles inscrites dans une temporalité longue et dans des jeux d'acteurs complexes. L'analyse de quatre dynamiques conflictuelles, nous a permis d'identifier les moments et les espaces d'émergence et de repli de la communauté. La matérialisation de ces dynamiques se traduit par une appropriation ou une nouvelle création des ressources en eau, une réadaptation de l'infrastructure d'irrigation ou encore par la mobilisation opportuniste des règles de partage et de distribution de l'eau. A travers ces dynamiques conflictuelles, la communauté se donne à voir dans toute sa complexité et ses contradictions. Cette communauté présente un construit social non immuable et change selon les intérêts en vigueur et la référence mobilisée: sociale, territoriale, culturelle ou historique. La multitude de références et la mobilisation à géométrie variable des groupes dans les situations conflictuelles illustrent les recompositions sociales fortes vécues par la communauté d'irrigants. Elles montrent la fragilisation de l'enracinement de cette communauté suite aux interventions externes depuis le protectorat.

National audience; En l’espace de deux siècles, les rivières des villes européennes sont passées du statut de réceptacle de tous les rejets urbains à celui d’un milieu vivant à intégrer à la ville. Cet ouvrage analyse ce changement à travers l’appréciation de la qualité de l’eau, les pressions humaines exercées sur les cours d’eau et l’efficacité des actions menées pour remédier à leur changement d’état. Il porte un regard interdisciplinaire, entre milieu, technique et société pour rendre compte des relations de quatre villes européennes (Berlin, Bruxelles, Milan, Paris) avec leur cours d’eau et leurs transformations depuis le XIXe siècle.

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur est un territoire contrasté d’un point de vue géographique et démographique. Ce contraste existe également en termes de disponibilité de la ressource en eau. Les différences de ressources, importantes au nord (Alpes du Sud) et limitées au sud (basse Provence) sont aggravées par l’existence, en zone méditerranéenne, d’une période sèche estivale. Ces facteurs déterminent des étiages très prononcés pouvant aller jusqu’à des assecs sur de longues parties des talwegs. L’inégalité territoriale vis à-vis de la ressource en eau a engendré la réalisation de nombreuses infrastructures de transfert de l’eau au cours du temps, suivant en cela les développements économiques et démographiques de la région. Ces aménagements ont fortement réduit les inégalités territoriales d’accès à la ressource en eau et ont permis, grâce notamment aux stockages, de s’affranchir d’une partie des contraintes saisonnières et géographiques. Mais lors des années de forte sécheresse (2003-2007), les tensions restent toutefois perceptibles et l’équilibre autour de la multiplicité des usages pourrait s’avérer fragile dans un futur soumis au changement climatique. Les incertitudes sur l’évolution de la ressource en eau (quantité et qualité) sont très grandes. Les fortes incertitudes sur les prévisions des précipitations, la complexité des systèmes hydrologiques, la forte pression humaine sur ces systèmes et le manque de connaissances (surtout concernant le suivi instrumental des cours d’eau) rendent extrêmement difficile la modélisation de ces systèmes, et donc l’évaluation de l’impact du changement sur la ressource future. Malgré tout, les résultats des travaux scientifiques sur la ressource en eau dans le futur montrent une trajectoire commune et cohérente pour la région Provence-Alpes-Côte d’Azur. En considérant un scénario climatique médian, les débits annuels moyens, la recharge des aquifères, ou l’humidité du sol, seront probablement tous affectés par une diminution comprise entre 10 et 30 % vers 2050. Cette tendance devrait s’accentuer à la fin du siècle. La diminution des débits ne sera pas également répartie sur l’année. Le printemps et l’été seront plus particulièrement touchés, avec une diminution des débits qui pourrait atteindre 50 % dans certains secteurs en raison d’une sécheresse estivale plus sévère en intensité et en durée. La diminution du manteau neigeux, de plus de 50 % au-dessous de 1800 m, et sa fonte plus précoce viendront également renforcer les étiages estivaux et printaniers. Dans le contexte du changement climatique, les ressources en eau montrent donc une tendance générale à la baisse et avec un manque d’eau accru en été. Ce ne sera pas sans conséquence sur les usages et le partage de l’eau. À la lueur de ces résultats, comment appréhender dès aujourd’hui la gestion de la ressource pour assurer un accès à tous dans le futur, en tenant compte à la fois des contraintes géographiques et culturelles spécifiques à notre territoire régional, mais aussi des transformations économiques et démographiques potentielles ? Sachant aussi que les écosystèmes aquatiques ne devront pas être écartés des réflexions et des mesures d’adaptation qui en découleront. En effet, une attention toute particulière doit être portée à la protection et la conservation de la biodiversité de ces écosystèmes déjà fortement impactés par les activités humaines (prélèvements, rejets, artificialisation des cours d’eau etc.). Il s’avère nécessaire aujourd’hui d’intégrer les enjeux de l’eau dans l’aménagement du territoire afin d’assurer une gestion durable de la ressource et des milieux aquatiques. Il s’agira à la fois d’optimiser l’équilibre entre les différents usages (énergie, agriculture, eau potable) et entre utilisation des ressources locales et le recours au transfert d’eau, de préserver le bon état des eaux et des milieux, mais aussi de favoriser l’innovation et les zones de sauvegarde de ressources stratégiques. Une telle approche intégrée est déjà mise en oeuvre par l’Assemblée pour une Gouvernance Opérationnelle de la Ressource en eau et des Aquifères (AGORA) de la Région Provence-Alpes-Côte d’Azur, avec pour objectif, entre autres, de favoriser simultanément une culture de l’eau et des pratiques partagées entre acteurs ainsi que des outils adaptés pour l’action. Nous n’avons pas traité dans ce document les problématiques liées aux aléas hydrologiques. Ces événements météorologiques extrêmes, pluies torrentielles, inondations, avalanches et mouvements de terrains imputables au rôle hydromécanique de l’eau, sont des phénomènes naturels potentiellement destructeurs, mais que nous n’avons pas rattachés ici à la ressource en eau. En effet, ces phénomènes sont plutôt considérés à travers les risques qu’ils présentent pour une population donnée, c’est-à-dire par la probabilité de dommages occasionnés aux personnes et aux biens dans des situations d’occurrence aléatoire. De plus, il est encore aujourd’hui très difficile de faire un lien entre aléa hydrologique et changement climatique, les discussions à ce sujet restant ouvertes.

[Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SEDYVIN; La région Provence-Alpes-Côte d’Azur est un territoire contrasté d’un point de vue géographique et démographique. Ce contraste existe également en termes de disponibilité de la ressource en eau. Les différences de ressources, importantes au nord (Alpes du Sud) et limitées au sud (basse Provence) sont aggravées par l’existence, en zone méditerranéenne, d’une période sèche estivale. Ces facteurs déterminent des étiages très prononcés pouvant aller jusqu’à des assecs sur de longues parties des talwegs. L’inégalité territoriale vis à-vis de la ressource en eau a engendré la réalisation de nombreuses infrastructures de transfert de l’eau au cours du temps, suivant en cela les développements économiques et démographiques de la région. Ces aménagements ont fortement réduit les inégalités territoriales d’accès à la ressource en eau et ont permis, grâce notamment aux stockages, de s’affranchir d’une partie des contraintes saisonnières et géographiques. Mais lors des années de forte sécheresse (2003-2007), les tensions restent toutefois perceptibles et l’équilibre autour de la multiplicité des usages pourrait s’avérer fragile dans un futur soumis au changement climatique. Les incertitudes sur l’évolution de la ressource en eau (quantité et qualité) sont très grandes. Les fortes incertitudes sur les prévisions des précipitations, la complexité des systèmes hydrologiques, la forte pression humaine sur ces systèmes et le manque de connaissances (surtout concernant le suivi instrumental des cours d’eau) rendent extrêmement difficile la modélisation de ces systèmes, et donc l’évaluation de l’impact du changement sur la ressource future. Malgré tout, les résultats des travaux scientifiques sur la ressource en eau dans le futur montrent une trajectoire commune et cohérente pour la région Provence-Alpes-Côte d’Azur. En considérant un scénario climatique médian, les débits annuels moyens, la recharge des aquifères, ou l’humidité du sol, seront probablement tous affectés par une diminution comprise entre 10 et 30 % vers 2050. Cette tendance devrait s’accentuer à la fin du siècle. La diminution des débits ne sera pas également répartie sur l’année. Le printemps et l’été seront plus particulièrement touchés, avec une diminution des débits qui pourrait atteindre 50 % dans certains secteurs en raison d’une sécheresse estivale plus sévère en intensité et en durée. La diminution du manteau neigeux, de plus de 50 % au-dessous de 1800 m, et sa fonte plus précoce viendront également renforcer les étiages estivaux et printaniers. Dans le contexte du changement climatique, les ressources en eau montrent donc une tendance générale à la baisse et avec un manque d’eau accru en été. Ce ne sera pas sans conséquence sur les usages et le partage de l’eau. À la lueur de ces résultats, comment appréhender dès aujourd’hui la gestion de la ressource pour assurer un accès à tous dans le futur, en tenant compte à la fois des contraintes géographiques et culturelles spécifiques à notre territoire régional, mais aussi des transformations économiques et démographiques potentielles ? Sachant aussi que les écosystèmes aquatiques ne devront pas être écartés des réflexions et des mesures d’adaptation qui en découleront. En effet, une attention toute particulière doit être portée à la protection et la conservation de la biodiversité de ces écosystèmes déjà fortement impactés par les activités humaines (prélèvements, rejets, artificialisation des cours d’eau etc.). Il s’avère nécessaire aujourd’hui d’intégrer les enjeux de l’eau dans l’aménagement du territoire afin d’assurer une gestion durable de la ressource et des milieux aquatiques. Il s’agira à la fois d’optimiser l’équilibre entre les différents usages (énergie, agriculture, eau potable) et entre utilisation des ressources locales et le recours au transfert d’eau, de préserver le bon état des eaux et des milieux, mais aussi de favoriser l’innovation et les zones de sauvegarde de ressources stratégiques. Une telle approche intégrée est déjà mise en oeuvre par l’Assemblée pour une Gouvernance Opérationnelle de la Ressource en eau et des Aquifères (AGORA) de la Région Provence-Alpes-Côte d’Azur, avec pour objectif, entre autres, de favoriser simultanément une culture de l’eau et des pratiques partagées entre acteurs ainsi que des outils adaptés pour l’action. Nous n’avons pas traité dans ce document les problématiques liées aux aléas hydrologiques. Ces événements météorologiques extrêmes, pluies torrentielles, inondations, avalanches et mouvements de terrains imputables au rôle hydromécanique de l’eau, sont des phénomènes naturels potentiellement destructeurs, mais que nous n’avons pas rattachés ici à la ressource en eau. En effet, ces phénomènes sont plutôt considérés à travers les risques qu’ils présentent pour une population donnée, c’est-à-dire par la probabilité de dommages occasionnés aux personnes et aux biens dans des situations d’occurrence aléatoire. De plus, il est encore aujourd’hui très difficile de faire un lien entre aléa hydrologique et changement climatique, les discussions à ce sujet restant ouvertes.

International audience; Pour obtenir et maintenir une eau potable qui réponde aux normes, les collectivités locales ont le choix entre deux types d’actions : préventives par la mise en place de périmètres de protection de captages d’eau potable (PPC) ou d’aires d’alimentation de captages (AAC), ou/et curatives qui consistent à traiter les eaux pour satisfaire les exigences réglementaires. La mise en place des actions préventives aboutit à l’instauration de prescriptions sur les activités existantes et futures. Cependant, à l’heure actuelle, la procédure de mise en place des périmètres de protection des captages d’eau potable ne prend pas en compte les impacts financiers et économiques des prescriptions, ce qui pose des problèmes d’acceptabilité de cet instrument mais aussi des difficultés méthodologiques pour l’évaluation des impacts des prescriptions, en particulier celles appliquées au secteur agricole. Le but de cette étude est de répondre à la nécessité de prendre en compte le volet financier et économique dans le cadre des procédures préventives. Ainsi, l’étude propose un protocole d’évaluation socio-économique pour améliorer la procédure PPC. Dans le cadre de ce protocole, nous avons mis en place, d’une part, un ensemble complet de données sur les coûts financiers des mesures agricoles et non agricoles appliquées dans le cadre de ces PPC et, d’autre part, une méthode qualitative basée sur l’analyse des coûts et bénéfices supportés par les acteurs impactés par les PPC.

This study tried to find a feasible method of role and management sharing of natural resources among natural resources users both upstream and downstream of a watershed. The case study was upstream of three subwatersheds in Central Java Indonesia, named Samba, Soka, and Pusur Watersheds. We found the problems of water shortage experienced by farmers in downstream areas were caused by (1) reduced discharge of water from the Pusur River; (2) increased sedimentation in rivers and irrigation infrastructure; (3) extensive damage to infrastructure, especially intake gate water upstream of the irrigation system; and (4) increased extraction of water for urban areas and private companies. Problems (1) and (2) are related to land use and land cover changes in the upper area; problem (3) is related to irrigation network management; and problem (4) is influenced by social and economic aspects. To tackle this problem, one or two alternative solutions can be used: decreasing water demand or increasing water supply. The Payment for Environmental Services method seems promising to implement in a watershed that has conflicts both upstream and downstream environment users.

Dans le Saïss, le développement de l'irrigation par les eaux souterraines a permis la transformation des systèmes de production, en particulier l'extension de l'arboriculture et du maraîchage, et la production de richesses. Cependant, ces transformations ne concernent qu'une minorité d'agriculteurs en mesure d'accéder et d'exploiter l'eau souterraine. Ce développement agricole rapide a contribué à la construction d'inégalités sociales et économiques, mais aussi à la baisse des niveaux des aquifères. Puisque les prélèvements réels par l'agriculture ne sont pas observés, il est difficile de déterminer la part des différents types d'agricultures responsables des prélèvements et d'identifier des leviers pour remédier à la surexploitation. L'objectif de l'article est de développer et comparer quatre méthodes d'estimation et d'extrapolation des prélèvements en eau souterraines agricoles en faisant la distinction entre usages et usagers. La zone d'étude concerne 4.200 ha dans la province d'El Hajeb. Nos observations montrent que les inégalités d'exploitation des eaux souterraines sont d'abord fonction des inégalités d'accès à la terre, car 0,5% de grands investisseurs contribuent pour 27 % à l'utilisation des eaux souterraines, sur 33% de la SAU totale. A l'inverse, les attributaires de la réforme agraire (26 % de la SAU) ne contribuent que pour 14 % à la surexploitation. Les locataires, conduisant un maraîchage intensif,sont responsables pour 33% des prélèvements agricoles sur 11% de la SAU. Nous avons évalué la pertinence des différentes méthodes d'extrapolation des prélèvements agricoles, en fonction des objectifs et de l'ampleur du travail de terrain nécessaire pour obtenir les données. Il est important de rendre visible les inégalités des prélèvements agricoles, pour décomposer la question de surexploitation. Préciser les contributions des uns et des autres à la surexploitation, permettra de renforcer la pertinence des plans de gestion des eaux souterraines.

Global changes have to be taken into account to reach the objective of good water status, laid down by the European Water Framework Directive (2000/60/CE). The 2016-2021 master plan for water development and management of the Rhone-Mediterranean basin (SDAGE Rhône-Méditerranée) set the climate change adaptation as a new basic orientation of the water policy. For the local managers of water resources, this policy is difficult to implement because of a deficit of knowledge and methods. The Crau aquifer (550 km2) supplies water for 300,000 inhabitants, for major economic sectors and for agriculture. 70% of the aquifer recharge depend on irrigated grasslands (14,000 ha) with water derived from the Durance River. Located in coastal area, the south part of aquifer is sensitive to saltwater intrusions, which are mainly controlled by recharge conditions. But at medium term these recharge conditions could be affected by global changes, e.g. the decrease of water availability from the Durance River and the decrease of irrigated grassland surfaces due to urban sprawl. The local public manager of the Crau aquifer (SYMCRAU) has defined with the stakeholders an action plan ("contrat de nappe de la Crau") to anticipate global changes and propose adaptation solutions. Collaborations with research institutes have been developed to study global changes processes and better forecast their local impacts. A numerical model of surface drainages and groundwater flows allows quantifying the sensitivity of the resource to global changes. Special protection areas were identified to protect future of drinking water supply. Additional studies are scheduled to assess the impact of recharge decrease on saltwater intrusions and on wetland ecosystems. A project is planned to define the conditions for a sustainable adaption of irrigation practices to global changes. This program provides knowledge and methods to adjust policy to local challenges and to support stakeholders in its implementation.

International audience; Le Bassin sédimentaire aquitain correspond à une vaste dépression au sud-ouest de la France. Largement ouvert vers l'ouest et l'Océan atlantique, il est ceinturé par des reliefs que constituent le Massif Armoricain au nord, par le Massif Central et la Montagne Noire à l'est, et par la chaîne des Pyrénées au sud. La disposition des formations sédimentaires traduit le comblement du bassin sur le socle continental. Les affleurements des terrains jurassiques et crétacés en bordure du Massif Central témoignent des deux vastes transgressions marines qui se sont produites au Mésozoïque. Les formations géologiques à dominante calcaire qui en résultent sont le siège de systèmes karstiques à la fois à l’affleurement et sous couverture. La gestion des ressources en eau provenant de ces formations se heurte à des difficultés liées à la nature plus ou moins karstique de ces réservoirs carbonatés. L’évolution globale des besoins pour l’alimentation en eau potable montre que ces aquifères sont de plus en plus sollicités et que des moyens de pérennisation doivent être mis en place dans ces secteurs, où les pressions sur la ressource sont les plus importantes (voire la localisation de la zone d’étude, figure 1). Parmi les questions et verrous scientifiques limitant aujourd’hui la gestion opérationnelle de ces nappes, sont identifiés (1) la géométrie des zones karstifiées profondes (profondeurs, extensions, connectivité) et (2) la reconstitution de l’histoire de la karstification de la région (paléosurfaces, paléo-niveaux de base, rôle de l’altération par « fantômisation », rôle d’une karstification hypogène…).Le présent projet a pour ambition de répondre à ces problématiques en s’inspirant de travaux de recherche effectués en Languedoc -dans le Sud de la France- ayant pour finalité l’élaboration d’une méthode prédictive permettant d’estimer la distribution des volumes karstifiés, en particulier pour les karsts dits « profonds » et sous couverture (Husson et al., 2013). Cette méthodologie est basée sur l’étude des paléokarsts comme outil d’enregistrement des variations du niveau de base au cours du temps. La position des paléo-niveaux de base, restaurée dans leur contexte paléogéographique d’origine, permet de localiser les réservoirs et de quantifier l’épaisseur de massif potentiellement karstifié.La synthèse des données bibliographiques ainsi que les travaux de terrain menés jusqu’ici permettent de préciser trois phases majeures de karstification potentielle dans le nord du bassin aquitain :-Le Crétacé inférieur, -Le Paléocène - Eocène,-Du Miocène supérieur à l’actuel.Corrélées à des chutes du niveau de base, ces trois périodes ont constitué les 3 principales étapes d’une karstification affectant les terrains mésozoïques, et contribuant ainsi à la formation, l’organisation et au fonctionnement actuel du réservoir. En revanche, la présence de conduits karstiques se situant à grande profondeur (> 900m sous la surface) demeure à ce jour, inexpliquée par les variations du niveau de base attribuées aux différentes phases de karstification. Parallèlement à une karstification épigène (dissolution de la roche par des agents originaires de la surface, comme l’eau de pluie, les acides humiques, etc…), certains indices de terrain montrent aussi des comportements hypogènes (dissolution lors de remontée de fluides de bassin). Ces indices se présentent sous la forme d’indices géologiques (couloirs de brèches, croissance de calcite hydrothermale, minéralisations…) et d’indices hydrogéologiques (présence de sources minéralisées sulfatées-sodiques, anomalies de température…). Bien que l’histoire géologique du Bassin aquitain diffère de celle du Languedoc, on retrouve une chronologie similaire dans les évènements géodynamiques à l’origine des grands épisodes de karstification. La méthodologie développée en Languedoc peut donc être en partie appliquée à la bordure nord-est aquitaine. Elle a cependant besoin d’être adaptée afin de prendre en compte l’histoire géologique régionale et d’être agrémentée d’une réflexion supplémentaire sur l’origine d’une éventuelle karstification des carbonates en profondeur, par circulation de fluides hypogènes. Cette méthodologie appliquée à notre secteur d’étude (figure 1), se décline en 4 étapes : 1. Contraindre la configuration géométrique des formations et réservoirs avec la construction d’un modèle géologique 3D à partir de données de terrain, de données de forages, de profils de sismique réflexion ;2. Identifier, caractériser et cartographier à l’affleurement dans le secteur amont (Gramat, à l’est), les marqueurs des processus à l’œuvre lors des différentes périodes de karstification et à l’origine de la structuration actuelle du réservoir des terrains jurassiques ;3. Rechercher, identifier et caractériser en aval (secteur sarladais-agenais, à l’ouest) les marqueurs des processus à l’origine de la karstification par une analyse des données de forages pétroliers (carottes, incidents forage) et des données hydrogéologiques (pompages d’essais, suivis de débits et de physico-chimie des eaux (sources et/ou forages), traçages…) ;4. Plusieurs séries d’analyses viendront appuyer ce travail de terrain et de modélisation de bassin, afin de déterminer la nature des fluides à l’origine de la karstification. Un volet spécifique est donc dédié aux aspects analytiques, avec en particulier des analyses sur inclusions fluides ainsi que des observations en cathodoluminescence afin d’évaluer le rôle d’une potentielle karstification hypogène.Ceci permettra à termes d’obtenir un schéma conceptuel du fonctionnement hydrogéologique du système karstique du Causse de Gramat et de son prolongement sous couverture dans le Sarladais-Agenais, à l’ouest.

Démarche préalable au projet de territoire du bassin versant du TescouAudit patrimonialEquipe d’audit : ADEPRINA/AgroParisTech; Les préfets du Tarn et de Tarn-et-Garonne ont confié à une équipe de l’ADEPRINA/AgroParisTech laréalisation d’une démarche préalable au projet de territoire pour le bassin versant du Tescou suiteà la crise de Sivens, explicitement orientée vers la recherche d’une co-construction. La propositionfaite par l’équipe de l’ADEPRINA/AgroParisTech est celle d’une démarche stratégique orientée versla compréhensionet la prise en charge du problème par les acteurs concernés.Cette démarche stratégique a consisté à réaliser unaudit patrimonial.

L’enneigement artificiel des stations de ski est une pratique relativement récente en Europe et en Amérique du Nord. C’est une activité nécessaire au maintien et au développement des activités économiques d’une station. Or, la production de neige nécessite de grands volumes d’eau pompés dans les rivières, les nappes phréatiques, les réserves d’eau potable, les barrages hydroélectriques et les retenues collinaires. On estime qu’il faut 4000 m3 d’eau pour couvrir un hectare. En outre, la production de neige n’est pas le seul usage de l’eau en station de sports d’hiver. Le problème soulevé est celui de la constante disponibilité de l’eau pour ces diverses activités en particulier durant la saison hivernale. Cette étude a pour but de mesurer l’impact des prélèvements pour la production de neige à l’échelle locale du domaine franco-suisse des Portes du Soleil (trois stations de ski : Avoriaz, Champéry et Les Gets) sur la variation des ressources disponibles, et d’identifier deux situations à risque pour les stations : un risque de conflits d’usage et un risque de pénurie. Dans les stations, la mobilisation d’un grand volume d’eau sur une courte période rend la gestion difficile et peut entraîner des situations à risque. L’intensité de la production de neige peut diminuer les possibilités pour les autres usages. Cette étude montre également que le partage de la ressource provoque une situation à risque, particulièrement lorsqu’un lac ou une retenue collinaire unique doit servir à la fois à la production de neige et à l’alimentation en eau potable. Des situations de pénurie d’eau peuvent exister ponctuellement et la situation doit être surveillée. Artificial snowmaking is a relatively recent practice in Europe and in North America. This activity is necessary for the ski resorts to maintain and develop economic activities. However snowmaking requires large quantities of water, which are pumped from rivers, groundwater, drinking water reserves, artificial hydropower reservoirs and hill water reservoirs. It is estimated that 4000 m3 of water can cover one hectare. Moreover, snowmaking does not represent the only use of water in winter sport resorts (drinking water, activities...). The problem raised here is availability of water for these various activities during the winter season. The aim of this study is to measure the impact of water extraction for artificial snowmaking on the variations in the available resource at the local scale in a three French and Swiss ski resorts (Avoriaz, Champéry, Les Gets), and to identify two risk situations for the resorts: risks of resources used conflicts and risks of water shortages. In these resorts, the mobilization of a large volume of water over a very short period makes water management an issue that can create risk situations. Intensity of use for the snow production can have impacts on other uses. This study showed also that the sharing of the resource it's a risky situation, particularly when a unique lake or hillside reservoir permits the water supply for production of snow and drinking water. Situations of water shortage can exist punctually and the situation needs to be monitored.

HYCCARE Bourgogne est un projet de recherche-action dont l’objectif est de mettre à disposition des décideurs locaux des outils qui leur permettront de mieux prendre en compte le risque lié aux impacts du changement climatique sur la ressource en eau.

Congrès SHF: "HydroES 2016", Grenoble, FRA, 16-/03/2016 - 17/03/2016; International audience; Predictions in hydroelectricity systems aim to help managers and stakeholders to guarantee people safety and dam security (in the case of reservoir-based systems) against extreme events, as well as to optimize energy production and the economic value of water resources. In a society moving towards a low-carbon economy, hydropower has the advantage of being a renewable source of energy that can be stored and reallocated in space and time and thus better handle the natural variability of hydrometeorological hazards and the occurrence of extreme events and/or peak demands. Hydropower water reservoirs may also be storage facilities to be operated in a sharing environment: not only for energy production purposes, but also for domestic and agriculture water supply, environment protection, tourism, flood protection, etc. Improved predictability of hydrometeorological events (reservoir inflows and extremes), and improved risk assessment techniques are crucial to the operational decisions taken at different time and space scales in hydropower operational systems. Examples in France, Italy, Spain, and Sweden illustrate the broad spectrum of potential collaborations between weather and climate services providers, water resources researchers and European energy production companies. In this short communication, we also highlight the challenges and open opportunities that may further strengthen the usefulness of climate and weather inputs for the hydropower sector.

This article identifies determinants of the decentralisation processes and performances of river basin management decentralisation in Sub-Saharan Africa, using an institutional analysis framework applied to primary data from twenty-seven river basins in the region. Main findings suggest that water scarcity is a major stimulus to the reform; that water user associations, if not well prepared and trained, may deter the decentralisation process and being part of an existing treaty over an international basin helps foster the process for domestic basins that are part of an international basin. Conditions improving decentralisation process performance include: scarcity of water resources, longer period of implementation, bottom-up creation and appropriate budgetary support of the river basin organisation. Due to the sample size our findings can be seen as suggestive for decentralisation policy in remaining river basins across the continent and elsewhere.

Two contrasting views prevail on groundwater use in situations of predominantly state-led irrigation development. The first considers "groundwater as liberation", i.e., how, by capturing the irrigation initiative, farmers liberated themselves from "state" water, enabling more intensive and productive agriculture. The second view – "groundwater as anarchy" – considers groundwater as a declining resource, overexploited by millions of individualistic farmers in the absence of effective groundwater governance with mounting inequalities in groundwater use. We analyse the Janus nature of groundwater in the expanding groundwater economy in Morocco, Algeria and Tunisia. Groundwater has redesigned irrigation frontiers, and caters to over 60 % of the total irrigated area, supplying more than 500,000 farms with irrigation water. However, more than half of the aquifers are overexploited, and typically only 40–50 % of farmers in a given area access groundwater. We conclude that groundwater use in North Africa cannot be qualified as anarchy, but rather as a negotiated disorder where the interests of farmers, the private sector, and the state, are continuously realigned. Groundwater "liberated" farmers only partially from "state" water, as the state has remained present in groundwater economies. Moreover, groundwater concerned a minority of farmers, who are often keen to get state support when facing resource depletion or harsh agricultural markets. Breaking the current conundrum will require creating space for change, by making visible the current and future effects of groundwater dynamics to local actors, and supporting the building of coalitions of actors towards a sustainable agricultural use of groundwater.

International audience

International audience; Un collège expérimente un Enseignement intégré de sciences et de technologie, à partir d'un projet multi-partenarial sur la ressource eau en montagne, à partir du contexte local. Ce projet s'appuyant sur l'intervention de chercheurs de l'OHM Haut Vicdessos en classe a permis de travailler sur des scénarii du futur. La recherche conduite s'est focalisée sur le degré et le type de contributions du monde de la recherche à la construction chez les élèves de capacités à se projeter vers le(s) futur(s). Les notions de transposition didactique et de pratiques sociales de référence ont été mobilisées pour positionner le travail et ana-lyser les productions des élèves. Cette collaboration particulière semble favoriser la prise en compte par les élèves d'une grande diversité de données, de séquences temporelles et de sites clefs au sujet de la dynamique de la ressource eau en montagne.

Le projet Brie'Eau s'appuie sur des travaux antérieurs menés par l'IRSTEA d'Antony en collaboration avec les acteurs locaux sur le bassin versant amont de l'Ancoeur (Ile-de-France, Seine-et-Marne) avec la mise en place de Zones Tampons Humides Artificielles (ZTHA). Associant plusieurs équipes de recherche, le projet vise à assurer le déploiement de dispositifs type zones tampons humides dans l'objectif de protéger la ressource en eau du territoire. L'expérience de travail autour des ZTHA a mis en lumière l'importance de la dynamique locale et de l'implication des acteurs locaux. En effet, cinq années de négociation ont été nécessaires pour mettre en place cinq ZTHA sur le territoire. L'hypothèse est faite (i) qu'il existe une différence entre l'enjeu de qualité de l'eau qui tend à diviser les acteurs depuis de nombreuses années là où les enjeux de biodiversité, permettent parfois de proposer une approche différente ; (ii) que l'association de l'enjeu biodiversité à l'enjeu préexistant de protection de l'eau au travers d'un aménagement paysager pourrait permettre d'impulser des formes de dialogue territorial facilitant le déploiement de zones tampons humides. C'est dans ce cadre que l'outil METE'Eau (outil de MEdiation sur les TErritoires à enjeu Eau) développé au sein de l'INRA unité ASTER-Mirecourt doit être mobilisé. La version initiale de cet outil visait à faciliter l'expression des perceptions portées par les acteurs locaux sur la question de la préservation de leur ressource en eau. Le travail présenté dans le document suivant vise à traduire (i) les relations entre qualité de l'eau et biodiversité à la fois dans la littérature scientifique par une analyse bibliométrique et dans les réglementations et/ou instruments de politiques publiques ; (ii) l'exercice d'adaptation qui a été mené afin d'intégrer de nouvelles thématiques relatives aux zones tampons et à la biodiversité au sein de l'outil METE'Eau.

During the first half of the 21st century, socioeconomic development is expected to contribute faster and to a greater extent to global water stress than climate change. Consequently, we aimed to identify conditions that can facilitate local adaptation planning for future water security, accounting for the socio-institutional context, developmental needs, and interests affecting water use and management. Our study focused on three forest landscapes in Latin America where water stress was identified as a current concern potentially leading to future social conflict if not addressed. In the three sites, we adopted a participatory approach to implement a systematic diagnostic framework for the analysis of socio-institutional barriers and opportunities influencing local adaptation decision making. This novel application enabled science-society engagement in which civil society organizations were coleading the research. The field methods we used involved participatory social network mapping, semistructured interviews, and validation workshops. Our study generated insights into several interventions that could help overcome barriers affecting the adaptation decision-making process, particularly in the diagnosis and early planning phases. Points of intervention included fostering local participation and dialogue to facilitate coproduction of knowledge, and strengthening the role of key central actors in the water governance networks. These key actors are currently bridging multiple interests, information sources, and governance levels, and thus, they could become agents of change that facilitate local adaptation processes. Working jointly with civil society to frame the research proved effective to increase awareness about water issues, which related not only to the technological, economic, and political aspects of water, but also to organizational processes. The involvement of civil society created genuine interest in building further capacity for climate adaptation and water security. (Resume d'auteur)

West and East Africa experience high vari- ability of rainfall that is expected to increase with climate change. This results in fluctuations in water availability for food production and other socioeconomic activities. Water harvesting and storage can mitigate the adverse effects of rainfall variability. But past studies have shown that when investments in water storage are not guided by environ- mental health considerations, the increased availability of open water surface may increase the transmission of water- related diseases. This is demonstrated for schistosomiasis associated with small reservoirs in Burkina Faso, and for malaria in Ethiopia around large dams, small dams, and water harvesting ponds. The concern is that the rush to develop water harvesting and storage for climate change adaptation may increase the risk for already vulnerable people, in some cases more than canceling out the benefits of greater water availability. Taking health issues into account in a participatory approach to planning, design, and management of rainwater harvesting and water storage, as well as considering the full range of water storage options would enable better opportunities for enhancing resilience against climate change in vulnerable populations in sub-Saharan Africa.

Water and forage are key non-substitutable resources for herbivores in arid and semi-arid ecosystems. The distribution of surface water determines the distribution and abundance of water dependent animal species yet little is known about the processes involved at the individual level. Thirteen African savanna elephant family groups and ten bulls (Loxodonta Africana) were tracked with GPS collars within and on the outskirts of Hwange National Park, Zimbabwe. Elephants behave as multiple central place foragers: They visit waterholes periodically every 5h, 24h, 48h or 72h and travel further from water during longer trips. During the dry season, temperatures increase and forage becomes depleted closer to water. Elephant family groups visit waterholes more often by increasing the proportion of briefer trips and abandoning 72h trips. However, they forage further during 24h trips by increasing travelling speed. Elephant movement patterns revealed locomotional and navigational abilities are at the core of their coping strategies although they are seldom allowed to vary in most foraging models of animal's use of heterogeneously distributed resources. During these foraging trips, family herds select for areas with low waterhole density at multiple scales. Selection strength for low density areas increases with both distance to water and the advancement of the dry season. Although scaling effects are widely recognized, the effects of the spatial distribution of multiple central places constraining foraging have been ignored yet they determine depletion effects and their feedbacks on habitat selection. I also showed that wildlife strongly avoid livestock and people that herd them at the boundary of a protected area during the rainy season yet avoidance decreases during the dry season when foraging and drinking resources become scares. Elephants are increasingly constrained by surface water availability during the dry season as their drinking requirements increase while they strive to main their forage intake. This study provides quantitative assessment of individual water dependence and of landscape effects of surface water distribution on a large herbivore. These findings can inform surface water management in contexts of aridification resulting from climate change., L’eau et le fourrage sont deux ressources non substituables pour les herbivores dans les écosystèmes arides et semi-arides. La distribution spatiale de l’eau de surface détermine la distribution et l’abondance des espèces dépendantes de l’eau. Cependant les processus impliqués à l’échelle individuelle demeurent méconnus. Treize groupes familiaux d’éléphants d’Afrique (Loxodonta africana) et dix mâles ont été équipé de colliers GPS dans le parc National de Hwange, au Zimbabwe, et à sa périphérie. Les éléphants fourragent autour de multiples points centraux : ils visitent un point d’eau périodiquement toutes les 5h, 24h, 48h ou 72h et s’éloignent plus de l’eau lorsque ils font des trajets de plus longue durée. Pendant la saison sèche, la température augmente et les ressources fourragères s’épuisent à proximité de l’eau. Les groupes familiaux d’éléphants visitent les points d’eau plus souvent en augmentant la fréquence des trajets courts et en abandonnant les trajets de 72h. Cependant, ils parviennent à se rendre plus loin de l’eau pendant les trajets de 24h en augmentant la vitesse de déplacement. Ainsi les patrons de déplacement révèlent que les capacités de locomotion et de navigation des éléphants sont au cœur de leur stratégie d’adaptation à la saison sèche. Malgré cela, ces capacités sont rarement incluses dans les modèles d’approvisionnement dans des environnements hétérogènes. Pendant ces trajets, les groupes familiaux sélectionnent les zones de faible densité de points d’eau à des échelles multiples. La force de la sélection pour ces zones de faible densité augmente avec la longueur du trajet et au cours de la saison. Malgré le fait que l’importance des échelles spatiales soit bien établie dans la littérature, les contraintes associées à l’utilisation de multiples points centraux distribués de manière hétérogène dans le paysage ont été négligé alors que cette distribution détermine le degré d’épuisement des ressources fourragères et les rétroactions sur la sélection de l’habitat. J’ai aussi montré que la faune sauvage évite fortement le bétail et les humains qui les conduisent en périphérie d’une zone protégée pendant la saison des pluies. Cependant cet évitement décline au cours de la saison sèche en raison de l’assèchement des points d’eau et de la raréfaction des ressources fourragères. Les éléphants sont de plus en plus contraints par la distribution de l’eau de surface en saison sèche en raison de l’augmentation de leur besoins en eau tandis qu’ils tentent de maintenir leur approvisionnement en fourrage. Cette étude donne une évaluation quantitative de la contrainte en eau à l’échelle individuelle ainsi que les effets de la distribution en eau dans le paysage sur un grand herbivore. Ces résultats peuvent guider les politiques de gestion de l’eau dans un contexte d’aridification dû au changement climatique.

Olioso A., Gallego-Elvira B., Bahir M., Boulet G., Weiss M., Mira M., Castillo-Reyes S., 2015. EVASPA : EVapotranspiration Assessment from SPAce. Workshop modélisation de surface, 30 nov-1 dec 2015, CESBIO (salle de conférence du CESBIO), Toulouse. [Présentation orale par A. Olioso].; National audience

L’accès à la ressource en eau par le système racinaire conditionne directement la tolérance à la sécheresse chez les graminées pérennes. Le projet Climagie a été l’occasion d’une large investigation de la variabilité génétique de la phénologie et de ses relations avec la tolérance à la sécheresse via le système racinaire. Pour cela, des stress climatiques ont été appliqués à des populations de fétuque et dactyle, d’origine tempérée et méditerranéenne, et issues de croisement interspécifique fétuque x ray-grass (Festulolium) diversement recombinées. L’évaluation de la réponse génétique a été réalisée par prélèvements d’individus ou récoltes de graines directement dans les peuplements, qui ont été ensuite comparés aux populations initiales dans des dispositifs en pépinière. Les résultats montrent que lorsque la morphogenèse ne permet pas de contribuer à un enracinement profond, la phénologie devient une variable critique de la réponse au déficit hydrique. Vis-à-vis de la fétuque élevée, les populations d’origine méditerranéenne de dactyle se démarquent par une extrême précocité de leur épiaison au printemps. En situation d’hybridation interspécifique, on observe que l’on peut obtenir une réponse génétique au déficit hydrique mobilisant simultanément des mécanismes de tolérance propres à chacune des espèces parentales., Deep water uptake by the rooting system is essential for drought tolerance in the grasses. In this frame, the Climagie project carried out a large survey of the genetic variability of phenology and how it impacts on drought tolerance through the rooting system. Experimental climate stresses were applied to various populations of Dactylis and Fescue, including Mediterranean origin as well as contrasting recombinant Festulolium populations. The genetic response was assessed by individual sampling and/or seed harvest in sward followed by direct comparison to the initial populations in nursery. The results show that phenology is a crucial trait for drought tolerance when morphogenesis cannot contribute per se to deep rooting as it does in tall fescue but not in Dactylis, which explains that early flowering populations of Dactylis emerged in Mediterranean area. The Festulolium population gave an instance that different genetic sources of drought tolerance are mobilized and cumulate their response after water deficit in summer.

Antisana Glacier 15 basin surface mass balance (SMB) (0.28 km2;0°28'S,78° 09'W, 5750 m), located in the tropical Andes of Ecuador, between 2000 and 2008 has been modeled using two models: an empirical positive degree-day (PDD) and other physical surface energy balance approach..As a first stage, melting was calculated using daily temperature and the cumulative precipitation while sublimation was computed as wind-speed function. The PDD was applied at daily-time step and calibrated at 4900 m a.s.l. The period time to calibrate was March 2002 - August 2003 and validated was January - November 2005. A significant link between melting rates and temperature was revealed when model discriminates snow and ice surface. This relationship is explained by the link between the short-wave radiation and air temperature. However, this relationship disappears under intense wind-speed events, however this events show low air temperature, therefore they are not affect the final results. The PDD model was applied for modeling SMB, ablation, snow-line position and equilibrium line altitude. The results show this model type fits to SMB measures over Antisana glacier. However, it should not apply to other tropical regions, particularly where there are high sublimation rates (pronounced dry seasons) or where glaciers are located under the isotherm 0 ° C.A second stage, a distributed surface energy balance (DBES) model over glacier 15a of the Antisana was applied to quantify ice and snow ablation. For this task was used a model adapted to tropical conditions from Adélie Land-Antarctica BES model. Initially, the model was applied at 4900 m.a.s.l. , with a slope of 28º and NW (45 °) azimuth. For computing DBES, the glacier was divided in 18 altitude strips ( 50m/level). The model generated slops and azimuths from a digital elevation model (DEM). The meteorological vertical gradients were measured in the study zone. This values was used into de model as constants during both periods calibration and validation. The DBES model reproduced the spatial variation and temporal of SMB between 4850 m.a.s.l. and 5700 m.a.s.l.. The unpublished results of SEB distributed on the glacier 15a allowed to analyze the physical processes that to generate the spatio-temporal variation of the ablation.The DBES results show that the model applied in a former research was based on wrong assumptions and inaccurate. The results of DBES and PDD models show that the accumulated precipitation measured at the bottom of the glacier are greatly underestimated. It implies the need for new protocols for improving the precipitation measurement. Both the former research and SEB confirm the crucial role of shortwave radiation and albedo values over glacier melt. It puts also in evidence that snow metamorphism in the study zone occurs faster than other latitudes, associated with accelerated degradation of surface albedo. Finally, this research explains the reason why the PDD model provides good quality results in this region, which contradicted the results of previous study. This research contributes a better understanding about sensibility of SMB with temperature variations in the inner tropics., Ce travail a permis de modéliser le bilan de masse superficiel sur le bassin versant du Glacier 15 du massif Antisana (0.28 km2; 0°28'S, 78°09'W), dans les Andes tropical de l'Equateur. Le bilan de masse superficiel (MBS) entre 2000 et 2008 sur le glacier 15a de l'Antisana a été modélisé en utilisant deux approches parallèles : un modèle empirique de type degré-jour et un modèle physique de type bilan d'énergie.Dans un premier temps, la fonte a été calculée à l'aide de la température moyenne et des cumuls de précipitations alors que le calcul de la sublimation a été réalisé grâce à la vitesse du vent. Ce modèle a été appliqué au pas de temps journalier et a été calé à 4900 m d'altitude entre mars 2002 et août 2003 et validé entre janvier et novembre 2005. Un lien significatif entre la température et la fonte apparaît lorsqu'une distinction entre neige et glace est effectuée. La relation entre la fusion et la température est expliquée essentiellement par le lien significatif existant entre le bilan radiatif de courtes longueurs d'onde et la température, car le rayonnement solaire est aussi le principal moteur de la fonte. Néanmoins, cette relation disparaît dès lors que le vent devient intense. Ce point a cependant peu de conséquences sur les calculs effectués, car les périodes ventées sont marquées par des températures faibles. Le modèle a été appliqué pour évaluer dans quelle mesure cette approche est appropriée pour modéliser le bilan de masse superficiel, l'ablation, et les altitudes de la ligne de neige et de la ligne d'équilibre. Les résultats montrent qu'un modèle empirique de type degré-jour permet une modélisation précise du MBS à l'échelle d'un glacier en Equateur. Néanmoins, ce modèle ne devrait pas être appliqué à d'autres régions tropicales, en particulier là où la sublimation est importante (grâce à une saison sèche prononcée) ou lorsque les glaciers sont situés au-dessus de l'altitude moyenne de l'isotherme 0°C.Dans un deuxième temps, un modèle de bilan d'énergie superficiel (BES) distribué développé initialement pour des applications en Terre d'Adélie (Antarctique) a été appliqué sur le site du glacier 15a de l'Antisana pour quantifier l'ablation de la glace et de la neige. Ce modèle a été adapté pour les conditions tropicales puis forcé à l'aide des mesures météorologiques obtenues à proximité et sur glacier 15a. Le modèle a tout d'abord été appliqué à une altitude de référence à 4900 m pour une pente de 28° et avec un azimut NO (45°). La spatialisation du bilan d'énergie a ensuite été effectuée en discrétisant le glacier par tranches de 50 m d'altitude, puis en calculant la pente et l'azimut moyen de chaque tranche à l'aide de un modèle numérique de terrain (MNT) précis du glacier. Les données d'entrées ont été distribuées sur la langue du glacier 15a en supposant que les forçages météorologiques varient selon des gradients verticaux constants. Ces gradients ont été établis à partir de mesures de terrain. Le modèle a été calé à partir des données de bilan de masse mensuel et d'albédo journalier mesurées sur le glacier 15a entre mars 2002 et août 2003, puis validé à partir de mesures obtenues entre janvier 2005 et décembre 2008. Le modèle reproduit précisément les variations spatiales et temporelles du bilan de masse entre 4850 m et 5700 m d'altitude. Les résultats inédits de bilan d'énergie de surface distribués sur le glacier 15a ont ainsi permis d'analyser les processus physiques à l'origine des variations spatio-temporelles de l'ablation. Enfin, cette étude explique pour la première fois pourquoi les modèles de type degré-jour donnent systématiquement des résultats de bonne qualité dans cette région, venant contredire les résultats d'études antérieures. Cette thèse constitue ainsi une étape importante dans la compréhension de la sensibilité des bilans de masse aux variations de température dans cette région.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAUCongrès SHF: Water Tensions in Europe and in the Mediterranean: water crisis by 2050?, Paris, FRA, 08-/10/2015 - 09/10/2015; International audience; Une vision prospective de la gestion de l'eau du bassin de la Durance et des territoires alimentés par ses eaux à l'horizon 2050 a été élaborée, appuyée par une chaine de modèles incluant des représentations du climat, de la ressource naturelle, des demandes en eau et du fonctionnement des grands ouvrages hydrauliques (Serre-Ponçon, Castillon et Sainte-Croix), sous contraintes de respect des débits réservés, de cotes touristiques dans les retenues et de restitution d'eau stockée pour des usages en aval. Cet ensemble, validé en temps présent, a été alimenté par des projections climatiques et paramétré pour intégrer les évolutions du territoire décrites par des scénarios de développement socio-économique avec une hypothèse de conservation des règles de gestion actuelles. Les résultats suggèrent à l'horizon 2050 : une hausse de la température moyenne de l'air impactant l'hydrologie de montagne ; une évolution incertaine des précipitations ; une réduction des stocks de neige et une fonte avancée dans l'année qui induisent une réduction des débits au printemps ; une diminution de la ressource en eau en période estivale ; une diminution de la demande globale en eau à l'échelle du territoire, cette demande étant fortement conditionnée par les scénarios territoriaux élaborés ici ; la satisfaction des demandes en eau en aval des ouvrages considérées comme prioritaires, au détriment de la production d'énergie en hiver (flexibilité moindre en période de pointe) et du maintien de cotes touristiques en été ;une diminution de la production d'énergie due notamment à la réduction des apports en amont des ouvrages hydroélectriques.