Article préparé pour la FAO par Hubert H. G. Savenije, IHE, Delft, Pays-Bas

[S-1] De toutes les ressources en eau, l'eau verte est probablement la plus sous-estimée. C'est pourtant elle qui est responsable de la plus grande partie de la production mondiale d'aliments et de biomasse et en cela elle devance de beaucoup les autres facteurs de production. Le concept de l'eau verte a été lancé par Falkenmark (1995), qui voulait la différencier de l'eau bleue, c'est-à-dire de l'eau qui se trouve dans les rivières, les lacs et les nappes aquifères. L'eau verte est stockée dans la zone non saturée. Elle est consommée par transpiration, ce qui veut dire que le volume total de ressources en eau verte disponible sur une période donnée équivaut à la quantité d'eau consommée par transpiration sur cette même période. L'eau d'irrigation n'est pas prise en considération dans cette définition. En effet l'eau verte est la transpiration qui découle directement des précipitations, il s'agit donc d'agriculture pluviale, de pâturages, de forêts, etc. Le temps de séjour moyen de l'eau verte dans la zone non saturée correspond au rapport entre le stockage et le flux (la transpiration). A l'échelle de la planète, le stockage dans la zone non saturée atteint environ 500 mm, alors que la transpiration mondiale moyenne est de 100 mm/mois (voir tableau 1) ce qui donne un temps de séjour moyen d'approximativement 5 mois pour l'eau verte. Ces chiffres peuvent toutefois varier considérablement à l'échelle locale, selon le climat, les sols et la topographie.

[S-2] L'eau verte est une ressource très importante pour la production alimentaire mondiale. Environ 60 % de la production alimentaire de base de la planète repose sur l'irrigation pluviale, et par conséquent sur l'eau verte. L'ensemble de la production de viande de l'élevage sur pâturage dépend de l'eau verte, tout comme la production forestière ligneuse. En Afrique subsaharienne, c'est pour ainsi dire l'ensemble de la production alimentaire qui repose sur l'eau verte (l'importance relative de l'irrigation est très faible), tout comme la plus grande partie de la production agricole industrielle (coton, tabac, bois, etc.).

[S-3] Il n'y a pas d'eau verte sans eau bleue, étant donné leur origine très proche. L'eau bleue est constituée de l'eau qui alimente les nappes phréatiques, à laquelle s'ajoute l'eau qui ruisselle en surface. Elle se présente sous forme d'eau souterraine renouvelable dans les aquifères, et sous forme d'eau de surface dans les plans d'eau. Il n'est toutefois pas possible d'additionner simplement ces deux ressources parce que l'alimentation des eaux souterraines renouvelables se retrouve éventuellement dans le système des eaux de surface. Leur addition signifierait souvent qu'elles sont comptées deux fois. Le rapport entre l'alimentation des eaux souterraines et le volume total d'eau bleue varie selon le climat, la topographie et la géologie. Dans certaines zones les eaux souterraines peuvent représenter jusqu'à 70 à 80% de l'eau bleue, alors que dans d'autres (sur une surface rocheuse dure), leur contribution est négligeable. En général, la contribution des eaux souterraines à l'eau bleue est plus importante qu'on ne se l'imagine intuitivement. Les rivières sont plus souvent asséchées à cause de l'extraction des eaux souterraines qu'en raison de la consommation des eaux de surface.

[S-4] Les ingénieurs ont toujours préféré l'eau bleue. En ce qui concerne la production alimentaire, ils ont concentré leur action sur l'irrigation et ont négligé l'agriculture pluviale, qui ne nécessite pas de réalisations techniques impressionnantes. L'irrigation est une méthode de transformation de l'eau bleue en eau verte, le drainage est une méthode de transformation de l'eau verte en eau bleue.

[S-5] Les couleurs de l'eau sont multiples. Pour compléter la description des ressources en eau, abordons maintenant, à part l'eau verte et l'eau bleue, l'eau blanche. L'eau blanche est la partie des précipitations qui retourne directement dans l'atmosphère par évaporation, à partir de l'interception et du sol nu. Certains considèrent que l'eau blanche fait partie de l'eau verte, mais cela ne fait que compliquer le tableau puisque l'eau verte correspond à une utilisation productive de l'eau, alors que l'eau blanche est non productive. L'eau blanche et l'eau verte forment ensemble la composante verticale du cycle de l'eau, par opposition à l'eau bleue, qui est essentiellement horizontale. En outre, l'expression eau blanche peut être employée pour décrire l'eau de pluie interceptée pour les besoins humains, c'est-à-dire par la récupération de l'eau. La figure 1 donne une représentation schématique de ces trois couleurs. Les eaux souterraines font partie de l'eau bleue mais peuvent être représentées en bleu foncé. Les eaux fossiles n'entrent pas en ligne de compte, puisqu'elles sont non renouvelables et n'ont pas de rapport avec l'eau de pluie.

Remarque:

*) indique une estimation approximative

[S-6] Le tableau 1 présente les quantités estimées de ces ressources en eau, en flux ou stockées, et les temps de séjour moyen qui en découlent à l'échelle mondiale. Il serait possible d'effectuer les mêmes calculs pour les bassins hydrographiques et les sous-systèmes hydrologiques. L'importance relative des flux et des réserves d'eau peut varier considérablement selon les bassins hydrographiques. Il existe peu d'informations sur ces ressources à l'échelle des sous-systèmes, et l'étude du bassin de Mupfure au Zimbabwe est exceptionnelle (voir tableau 2).

Tableau 2. Répartition et variabilité des ressources en eau dans le bassin de la rivière Mupfure, Zimbabwe

[S-7] La figure 2, établie à partir des observations relevées sur 20 ans (1969-1989) dans le bassin de Mupfure au Zimbabwe (1,2 Gm2), montre la répartition des précipitations entre l'interception (blanche), l'eau verte et l'eau bleue. Le modèle utilisé pour cette répartition a été décrit par Savenije (1997). On constate qu'il y a beaucoup plus d'eau verte que d'eau bleue dans ce bassin. Le tableau 2 donne les valeurs moyennes des 20 ans d'étude. Le modèle montre également que plus de 60 % de l'eau bleue provient des eaux souterraines, une ressource qui a été négligée jusqu'à ces dernières années au Zimbabwe.

[S-8] La dernière couleur de l'arc-en-ciel est l'eau ultra-violette, l'eau invisible, ou eau virtuelle. L'eau virtuelle est la quantité d'eau nécessaire pour produire une denrée particulière. En agriculture, le concept de l'eau virtuelle est employé pour représenter un produit par la quantité d'eau nécessaire à sa production. La production de céréales nécessite en général 2-3 m³/kg, selon l'efficience du processus de production. Le commerce de l'eau virtuelle est sous-entendu derrière le commerce des céréales.

[S-9] Les données sur la disponibilité en eau renouvelable par an et par habitant, qui sont couramment utilisées comme indicateurs du stress hydrique, sont trompeuses, car elles sont axées sur l'eau bleue et ignorent l'eau verte. Dans les climats tempérés, la production alimentaire repose essentiellement sur l'eau verte. Les quantités d'aliments produits sont importantes, tout comme les possibilités de production supplémentaire en Amérique du Nord, en Amérique du Sud et en Europe. Pourtant cette ressource n'apparaît pas dans les statistiques. L'insertion de l'eau verte dans les données portant sur les ressources en eau nationales permettrait de donner une représentation considérablement moins sombre de la sécurité alimentaire mondiale.

[S-10] Bien que la production alimentaire de l'agriculture pluviale offre de vastes possibilités, ce type d'agriculture a été sous-exploité par les planificateurs des ressources en eau, qui sont essentiellement des ingénieurs. Cela ne rend guère justice au fait que plus de 60 % des denrées alimentaires sont produites dans des conditions de culture pluviale dans le monde (Lundqvist et Sandström, 1997). Ce chiffre n'inclut même pas la production de viande provenant de l'élevage sur pâturage. Le commerce de cette denrée (eau verte virtuelle) constitue un processus important de la sécurité alimentaire. Ou comme le dit Allan (1997, rapport Internet non publié) : la quantité d'eau qui parvient chaque année au Moyen-Orient sous sa forme virtuelle dépasse la quantité d'eau utilisée pour la production végétale annuelle en Egypte. En outre, ni le recyclage de l'eau grise, ni la récupération de l'eau blanche ne sont prises en considération.

[S-11] Il faut établir une distinction entre l'agriculture pluviale dans les zones tempérées, dans les tropiques humides et dans les tropiques semi-arides. L'agriculture pluviale dans les zones tempérées est extrêmement mécanisée et la production est très efficace, sur le plan financier tout au moins. Elle consomme toutefois énormément d'énergie et certains affirment qu'elle en utilise plus que l'énergie solaire qu'elle absorbe (Trevor Graham, dans McDonald, 1998). Dans les tropiques humides, l'agriculture pluviale est surtout pratiquée par les petits exploitants travaillant sur des projets restreints (par exemple au Bangladesh). Ceux-ci peuvent être extrêmement efficaces tant que les risques de périodes sèches peuvent être atténués par l'irrigation d'appoint ou par la récupération d'eau de pluie. Il y a souvent assez d'eau dans ces régions pour permettre une deuxième ou une troisième récolte pendant la saison sèche grâce à l'irrigation. Des pays comme l'Indonésie, le Bangladesh et Taiwan, pour n'en nommer que quelques-uns, ont prouvé que le désastre malthusien peut être évité par l'intensification de la petite agriculture.

[S-12] La situation se présente complètement différemment dans les tropiques semi-arides. A l'exception de quelques sites très connus le long des principaux fleuves (Nil, Niger, Zambèze, Euphrate, etc.), les possibilités d'irrigation à grande échelle sont limitées. Il est probable que plus de 90 % des aliments consommés en Afrique subsaharienne proviennent de la petite agriculture pluviale. Il s'agit surtout d'agriculture de subsistance à très faible efficience. C'est pour cette raison que le potentiel d'augmentation de la production alimentaire qu'offre l'agriculture pluviale est souvent méconnu. Mais c'est là justement la mauvaise conclusion à tirer de ces constatations. Ce qu'il faut voir, c'est que l'inefficience de cette agriculture pluviale permet d'espérer une amélioration considérable de la production alimentaire si l'on parvient à améliorer son niveau. En outre, l'amélioration de l'agriculture pluviale permet de court-circuiter le cycle alimentaire en produisant les denrées à l'endroit où se trouvent les consommateurs.

[S-13] L'insuffisance de l'agriculture pluviale s'explique en partie par l'engrenage de la misère. Les gens qui vivent dans un milieu à rendement marginal tentent de survivre en évitant de prendre des risques susceptibles de détériorer davantage leur situation. Ce comportement se traduit généralement par une augmentation de la main d'oeuvre et une diminution dans l'utilisation de moyens requérant d'importants investissements. Souvent les populations pauvres ne peuvent se permettre d'investir suffisamment dans leurs cultures ou dans leurs ressources naturelles, ce qui se solde d'une part par l'inefficience économique et d'autre part par l'exploitation et la dégradation des ressources naturelles, deux facteurs qui à leur tour entretiennent la pauvreté.

[S-14] En outre, l'accroissement des revenus ruraux induit par l'agriculture pluviale et l'augmentation qui s'ensuit de la capacité d'investissement dans les ressources naturelles n'est possible que s'il existe une demande suffisante pour les produits qui pourraient être cultivés. Cela passe donc par la création de marchés à une échelle adaptée aux conditions et par la garantie de l'accès à ces marchés.

[S-15] Il s'agit donc d'interrompre l'engrenage de la misère en diminuant les risques de mauvaises récoltes et en stimulant la demande. En ce qui concerne les ressources en eau, le facteur crucial est la constitution de réserves d'eau suffisantes pour surmonter les périodes de sécheresse pendant la saison des pluies. Si cela est réalisable par l'application de quantités relativement faibles d'eau bleue (irrigation d'appoint), il est alors possible de faire pousser des cultures à forte valeur marchande essentiellement à partir d'eau verte. Nous cherchons là des méthodes novatrices de combinaison des eaux bleue et verte (Falkenmark et al., 1998). La solution de l'avenir ne viendra sans doute pas de l'aménagement de projets d'irrigation gravitaire (faisant intervenir plusieurs agriculteurs) mais de l'utilisation prudente des eaux souterraines ou des techniques de récupération de l'eau combinée à la préservation des sols et des eaux (Rockström, 1997).

[S-16] La gestion des eaux souterraines est beaucoup plus simple que celle des eaux de surface. Il pourrait suffire d'un puits de faible capacité par agriculteur, puisque les petits agriculteurs n'auraient besoin que de quantités d'eau réduites pour surmonter les périodes sèches. Ils pourraient même, pour les besoins d'une irrigation d'appoint, dépasser temporairement le débit de sécurité d'un puits et l'assécher, mais seulement pour surmonter une période sèche. Des installations de petite capacité éviteraient l'irrigation pendant la saison sèche, qui n'est pas souhaitable dans les zones où l'eau est rare, mais suffiraient largement à la consommation domestique, ce qui permettrait aux agriculteurs, et en particulier aux femmes, de se consacrer à d'autres activités économiques.

[S-17] Par conséquent, si les agriculteurs peuvent compter sur l'eau bleue (souterraine) pour surmonter les périodes sèches, ils pourront investir dans des semences et des engrais, utiliser plus efficacement leur main d'oeuvre et préserver leurs ressources. Ces conditions améliorées amèneront une forte rentabilité économique des engrais externes et de l'eau (bleue) d'appoint. C'est là que l'offre de modestes facilités de crédit, comme cela existe au Bangladesh, pourrait faire la différence, en particulier si elles sont proposées aux femmes, même sans garanties.

[S-18] La faisabilité économique de la petite irrigation d'appoint doit faire l'objet d'une sérieuse analyse dans un large contexte socio-économique. A cet effet il faudrait examiner dans quelle mesure les multiples objectifs en jeu sont satisfaits : diminution de la pauvreté, accès à des eaux salubres , préservation de l'environnement, prévention de l'érosion et de la dégradation des terres, sécurité alimentaire. La croissance démographique étant intimement liée à la pauvreté, l'interruption de l'engrenage de la misère pourrait également contribuer à la stabilisation des populations.

[S-19] L'eau est l'élément-clé permettant de rétablir l'équilibre entre la production végétale et la capacité limite des ressources naturelles. L'équilibre nutritif est étroitement lié à cet élément. L'investissement dans les engrais (convenablement utilisés), les semences améliorées et les pratiques durables d'utilisation des sols nécessite que le risque de mauvaises récoltes dû aux périodes de sécheresse soit réduit au maximum et que l'engrenage de la misère soit interrompu. Dans les tropiques semi-arides, l'irrigation d'appoint à partir des eaux souterraines, en permettant une utilisation optimale de l'eau verte pour la production végétale, pourrait être le facteur décisif grâce auquel l'engrenage de la misère pourrait être interrompu. Des quantités relativement faibles d'eau bleue peuvent garantir la production végétale, tout en donnant des rendements très élevés par mètre cube d'eau bleue, beaucoup plus élevés que ceux que pourrait offrir l'irrigation intégrale (en saison sèche). Faire face, en même temps, aux problèmes de pauvreté, de ressources en eau, de nutrition et d'environnement, c'est à la fois le plus grand défi que l'on puisse relever et le meilleur moyen de garantir la production alimentaire pour les générations futures.

Cet article reprend une partie de l'information proposée dans l'exposé d'orientation de Savenije (1998) au cours du 8ème Symposium sur l'eau de Stockholm, intitulé : How do we feed a growing world population in a situation of water scarcity?.

Falkenmark, M., 1995. Coping with water scarcity under rapid population growth. Conférence des Ministres de la SADC, Pretoria, 23-24 novembre 1995.

Falkenmark, M., W. Klohn, J. Lundqvist, S. Postel, J. Rockstrom, D. Seckler, H. Shuval and J. Wallace, 1998. Water scarcity as a key factor behind global food insecurity: Round Table Discussion. Ambio, Vol. 27 No. 2. Royal Swedisch Academy of Sciences.

Lundqvist, J. and K. Sandstrom. 1997. Most worthwhile use of water: efficiency, equity and ecologically sound use; pre-requisites for 21st century management. Publications on water resources Nr. 7, Dep. for Natural resources and the environment, SIDA, Stockholm, Suède.

McDonald, Frank, (ed.), 1998. The Ecological Footprint of Cities. The International Institute for the Urban Environment, Delft, Pays-Bas.

Rockström, J., 1997. On-farm agrohydrological analysis of the Sahelian yield crisis: rainfall partitioning, soil nutrient and water use efficiency of pearl millet. Natural Resources Management, Department of Systems Ecology, Stockholm University, Suède.

Savenije, H.H.G., 1997. Determination of evaporation from a catchment water balance at a monthly time scale. Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 1, pp. 93-100, EGS, Katlenburg-Lindau, Allemagne.

Savenije, H.H.G., 1998. How do we feed a growing world population in a situation of water scarcity?, Exposé d'orientation présenté au 8e Symposium sur l'eau de Stockholm du 10 au 13 août 1998, publié dans Water the Key to Socio-Economic Development and Quality of life (pp. 49-58), SIWI, Stockholm, Suède.