Eau en Poitou-Charentes : RPDE

     
Sommaire

Usages de l’eau Usage agricole

L’eau et son usage en Poitou-Charentes


  •  Plan :
    Les besoins en eau
    Les cultures irriguées
    Les prélèvements en eau
    Les problèmes potentiels ou avérés ...
    Problèmes touchant les cultures : déficit hydrique des plantes cultivées
    Problèmes touchant l’environnement

    Les besoins en eau

    Les précipitations qui arrivent au sol ne sont pas toutes utiles ou souhaitables, selon le moment, leur volume, leur intensité. Du point de vue de l’agriculteur, dans le champ, la pluie réellement efficace est celle qui est utilisable pour la croissance des cultures. Cette eau peut être définie par la fraction de pluie effectivement interceptée par la végétation et/ou stockée dans l’épaisseur du sol explorée par les racines. Une certaine quantité d’eau est au contraire « perdue » par ruissellement ou transfert vers les couches plus profondes du sol. Cette fraction bénéficie alors à la recharge des nappes souterraines et à l’alimentation du réseau hydrographique et des émissaires d’un bassin versant.

    Toutes les plantes absorbent de l’eau, cette consommation est une nécessité pour leur croissance et leur reproduction. Il faut en effet 500 à 1 000 litres d’eau (0,5 à 1 m3) pour fabriquer un kilogramme de grain (de blé, de riz, de maïs, de soja….).

    La plante cultivée satisfait ses besoins grâce aux précipitations (variabilités annuelles et interannuelles importantes) et grâce à l’eau stockée dans les sols (capacité variant de 500 m3 à 2 000 m3). Lorsque ces apports sont insuffisants, le recours à l’irrigation permet de compléter la couverture des besoins et d’obtenir ainsi de meilleurs rendements.

    Ainsi, l’eau est utilisée en agriculture pour répondre aux besoins des plantes, pour leur croissance et leur reproduction. Ces besoins varient suivant les espèces et suivant le stade de développement. En Poitou-Charentes, les besoins en eau d’irrigation d’une culture, lui permettant d’assurer une croissance et un développement optimal, sont de l’ordre de 2 à 3 000 m3/ha/an. Ces besoins unitaires théoriques peuvent ainsi être de l’ordre de 800 m3/ha/an pour des prairies à 2 500 m3/ha/an pour du maïs. Ces besoins varient également de 0 m3/ha/an pour des années très pluvieuses à 2 800 m3/ha/an pour des années très sèches en Poitou-Charentes. (Source : Tableau de Bord de l’Environnement Poitou-Charentes)

    En 2006, le maïs occupe 24 % de la surface céréalière de la région Poitou-Charentes et représente 36 % de la production céréalière de la région Poitou-Charentes. Les rendements en maïs grain s’établissent en moyenne autour de 89 q/ha. Le maïs irrigué couvre près de 60% de l’ensemble du maïs grain. Les rendements sont de l’ordre de 103 q/ha contre 60 q/ha en Deux-Sèvres à 71 q/ha en Charente-Maritime en 2006 pour le maïs non irrigué.

    Des modèles de croissance permettent d’estimer les besoins en eau :

    A titre d’exemple, pour un maïs sur un sol à réserve en eau de 75 mm (sol de groies) sous le climat de Niort (de 1967 à 1999 du 20 avril au 10 octobre) pour un objectif de rendement fixé :

  •  les précipitations cumulées observées varient de 180 mm à 640 mm avec une moyenne de l’ordre de 360 mm
  •  les besoins en eau simulés varient de 400 à 850 mm
  •  les besoins en irrigation simulés varient de 120 mm à 380 mm

    La part de l’irrigation sur l’apport total d’eau constitué par les précipitations et l’irrigation, pour couvrir les besoins des maïs dans ce contexte, varie de 20 % à 62 % selon les années.

    Source : Cogito (logiciel élaboré par la cellule recherche développement régionale Agrotransfert)

  • Les cultures irriguées

    Contrairement à d’autres régions de France (comme l’Aquitaine, Midi-Pyrénées, Languedoc-Roussillon, Provence-Alpes-Côte d’Azur), Poitou-Charentes se distingue par l’introduction relativement récente de la technique d’irrigation (années 1980). En 1995, la région se situait au 3ème rang national de la superficie irriguée. En 2002, elle se situe au 4ème rang national.

    Les surfaces irriguées ont ainsi légèrement augmenté dans les années 90. Par la suite, elles ont considérablement diminué de 2003 à 2006.

    En 2006, la surface irriguée est d’environ 114 297 ha, soit 4,4 % du territoire régional et près de 6,4 % de la S.A.U.

    En 2006, elle se répartit globalement de la manière suivante :

  •  84% de maïs grain et ensilage ;
  •  6% de protéagineux ;
  •  9% d’autres cultures (légumes, tabac…).

    Le maïs occupe donc le premier rang des cultures irriguées, de 1994 à 2009, les surfaces destinées à sa production représentent en moyenne 84 % de l’ensemble des surfaces irriguées. Cette proportion, en baisse de 2002 à 2005 a de nouveau augmenté depuis 2006 pour atteindre environ 89 % en 2009.

    Au cours des trente dernières années, on constate :

  •   l’augmentation rapide des surfaces irriguées de 79 à 92 et une quasi stabilisation des surfaces irriguées depuis 1993. Cette évolution n’a pas été identique dans les quatre départements : par exemples, croissance de 121% pour la Vienne entre 1988 et 1997, et de 47 % les Deux-Sèvres (source : bilan "L’eau et ses usages, édition 2000") ;
    La progression du maïs irrigué entre la fin des années 70 et le début des années 90 était à mettre en relation avec des événements :
      • climatiques : les sécheresses de 1976, 1986, 1989, 1990 et 1991 ont été décisives pour le choix d’investissement des agriculteurs qui ont cherché à s’affranchir des risques climatiques,
      • économiques : progression des grandes cultures depuis 1984, due notamment à l’instauration des quotas laitiers qui remirent en cause une partie de l’activité d’élevage, mais aussi en raison de nombreux facteurs tels que la crise viticole, les orientations de la politique Agricole Commune et les modalités de subvention différenciée des surfaces irriguées et des surfaces en herbe, la diminution de la main-d’œuvre agricole… La chute du prix des céréales par ailleurs a conduit les producteurs à choisir entre s’agrandir ou intensifier leur production par l’irrigation.
  •  une toute récente évolution semble cependant voir le jour depuis 2004 , avec un recul marqué des surfaces irriguées , cette régression entre 2004 et 2005 est d’environ 9 % des surfaces irriguées et de 20% entre 2005 et 2006.
    Le recul constaté depuis 2004 des surfaces irriguées est dû aux sécheresses successives et les restrictions d’eau qui ont eu lieu entre 2003 et 2006. Ces conditions météorologiques défavorables ont poussé les agriculteurs à se réorienter vers des cultures moins exigeantes en eau. Ils ont opté pour le blé dur qui a presque doublé sa surface. Le recul des surfaces en céréales s’est également opéré au profit des oléagineux et des prairies temporaires.

    L’irrigation en Poitou-Charentes est essentiellement une irrigation individuelle (exemple : en 2006, l’irrigation collective représentait en Charente et en Charente-Maritime respectivement 11% et 6% de l’irrigation totale [1] ). Chaque exploitation dispose d’équipements de forage et/ou de pompage. L’eau est amenée aux plantes par des systèmes d’aspersion. Le matériel le plus courant est l’enrouleur mais on trouve aussi des pivots et de la couverture intégrale dans une moindre proportion.

    Les prélèvements en eau

    En 2008, parmi l’ensemble des prélèvements en eau pour les principaux usages, les prélèvements agricoles en volume représentent près de 54% de la totalité des prélèvements d’eau (consommation brute).

    Prélèvements par usage et par département en 2008
    Usage domestique

    en millions de m3

    Usage agricole

    en millions de m3

    Usage industriel*

    en millions de m3

    Total

    en millions de m3

    Charente 19,4 58,2 7,5 85,1
    Charente-Maritime 52,8 52,3 2,9 108,0
    Deux-Sèvres 40,1 25,9 1,8 67,8
    Vienne 34,3 49,6 1,5 85,4
    Poitou-Charentes 146,7 186,0 13,7 346,4
    *Les volumes prélevés pour le refroidissement de la centrale de Civauxne sont pas comptabilisés dans le tableau. En 2008, ces derniers s’élevaient à environ 116 millions de m3.


    Source : Agences de l’Eau Adour Garonne et Loire Bretagne

    La restitution au milieu naturel de l’eau prélevée par l’agriculture est faible et différée dans le temps, une partie de l’eau étant évaporée, retenue par les plantes, en transfert dans le sol vers les nappes. Ainsi, en consommation nette, pour un volume de 100 prélevé, 30% sont restitués au milieu naturel (76% pour l’eau domestique, 93% pour l’eau industrielle). (source : Bilan L’eau et ses usages en Poitou-Charentes 2000).

    Evolution des prélèvements de 1988 à 2008 par usage et par origine en millions de m3
    IndustriesTotal34,232,532,430,330,329,726,626,026,025,3513,7
    Eaux de surface 27,9 27,6 17,8 16,5 18,9 18,4 18,1 17,9 18,0 16,41 8,8
    Eaux souterraines 6,3 5,8 14,6 13,8 11,4 11,3 8,6 8,4 8,0 8,94 4,9
    Eau potable Total 148,1 147,7 152,0 151,4 153,4 157,4 156,0 149,2 149,2 143,36 146,7
    Eaux de surface 125,0 95,0 59,0 58,1 64,1 61,2 61,8 61,3 60,2 60,35 60,5
    Eaux souterraines 23,1 52,7 92,9 93,3 89,3 96,2 94,1 87,9 89,0 83,01 86,2
    Irrigation Total 137,8 210,3 295,2 246,4 248,6 250,6 253,1 169,5 206,4 133,72 186,1
    Eaux de surface 53,3 79,6 75,9 65,0 91,1 70,4 70,2 45,1 58,6 39,65 70,6
    Eaux souterraines 85,4 130,7 219,3 181,4 157,6 180,2 182,9 124,4 147,8 94,07 115,5
    Tous usages Total 320,1 390,5 479,6 428,1 432,3 437,7 435,6 345 381,6 302,43 346,5
    Eaux de surface 206,2 202,2 152,7 139,6 174,1 150,0 150,1 124,3 136,8 116,41 139,9
    Eaux souterraines 113,9 189,2 326,8 288,5 258,3 287,7 285,6 220,6 244,8 186,62 206,6

    * La désignation "Nappes" comprend les nappes alluviales, libres ou captives

    Source : Agences de l’Eau Adour-Garonne et Loire-Bretagne

    L’augmentation conséquente des chiffres relatifs aux prélèvements agricoles pour l’irrigation entre 1988 et 1998 pourrait s’expliquer par l’augmentation des déclarations de volumes faites auprès des Agences de l’Eau. Le chiffre de 1993 serait sous-estimé.

    De plus, les prélèvements en eau d’irrigation étaient mal connus jusqu’en 1997, année où le comptage des prélèvements est devenu obligatoire.

    Enfin, ce type de prélèvement est très variable d’une année à l’autre car très dépendant de la pluviométrie estivale. Les apports d’eau sont en effet fonction des conditions climatiques. Ainsi, en Poitou-Charentes en 2002, année pluvieuse, ils étaient de l’ordre de 1 600 m3 / ha alors qu’en 2003, ils étaient de 2 400 m3 / ha. Ils sont un peu inférieurs à 2 000 m3 en 2004 mais remontent à 2 700 m3 / ha en 2005. Toutefois, en période de fort déficit, des mesures de restrictions des usages de l’eau peuvent être décidées. Ainsi, la réduction des prélèvements en 2005 et 2006 est probablement le résultat respectivement :

      • d’importantes prises d’arrêtés de restrictions de prélèvements étant donné le déficit pluviométrique rencontré en 2005,
      • d’une situation inverse en 2006, caractérisée par une pluviométrique excédentaire.

    Les prélèvements d’eau, effectués dans des rivières, des nappes ou des retenues, sont concentrés dans le temps, d’avril à septembre. Par exemple, en 1996 :

  •  en 1996 : 99 000 ha, soit 60% de la surface irriguée, étaient alimentés par les eaux superficielles (par des prélèvements directement dans les cours d’eau, dans des retenues alimentées par les cours d’eau, ou dans les nappes alluviales ou d’accompagnement des cours d’eau) et 65 000 ha, soit 40% de la surface irriguée, sont alimentés par les eaux souterraines sans relation avec les rivières (soit directement par pompages, soit par l’intermédiaire de retenues alimentées à partir des nappes) [2].
  •  en 2006, sur le territoire de l’Agence de l’Eau Loire Bretagne en Poitou-Charentes, 72 millions de m3 d’eau ont été prélevés directement ou indirectement dans le sous-sol, contre 23 millions de m3 pour les eaux de surface. Par conséquent, la surface totale irriguée par les eaux souterraines est plus importante que celle par les eaux surfaces, elle s’élève respectivement à 57 000 hectares contre 18 000 hectares. Les surfaces irriguées reçoivent en moyenne 1260 m3/ha en 2006.

    Les prélèvements en période d’étiage [3] représentent entre 94% et 100% des prélèvements annuels.

    Pour en savoir plus sur la thématique : « Usages et gestion de l’eau », consultez la rubrique Chiffres Clés du RPDE

    Problèmes potentiels ou avérés …

    Problèmes touchant les cultures : déficit hydrique des plantes cultivées

    La teneur en eau de la plupart des plantes se situe entre 50% et 90% de leur poids. Une déshydratation d’environ 50% leur est fatale (sauf exception). L’eau remplit en effet à la fois :

  •  un rôle mécanique en maintenant une pression suffisante dans les tissus pour pénétrer le sol et résister à la force de gravité,
  •  un rôle chimique en rendant possible la réaction photosynthétique qui fabrique les constituants organiques de la plante,
  •  un rôle de transports des éléments minéraux,
  •  un rôle de régulation de la température des tissus.

    En situation de sécheresse, la croissance est ralentie et la surface foliaire est réduite. De nombreuses espèces sont capables de supporter des rationnements relativement sévères en eau sans diminution sensible de leur rendement. D’autres au contraire, voient leur productivité s’effondrer dès les premières restrictions. Ce phénomène est d’autant plus marqué si le manque d’eau intervient lors de « stades critiques » correspondant à la mise en place de structures biologiques indispensables au cycle de la culture. C’est le cas des cultures dont le produit commercialisable est constitué par le fruit ou les graines. Le maïs en est un exemple frappant si la restriction intervient au stade de sa floraison. En revanche, en dehors de ces stades critiques, un rationnement limité de l’eau n’a pas de conséquences spectaculaires sur la production.

    Problèmes touchant l’environnement

    Les assecs

    La pression exercée par l’irrigation est d’autant plus marquée qu’elle intervient au moment où la ressource est à son plus bas niveau (faible pluviométrie estivale). Avec le développement des prélèvements, les débits d’étiage de certains cours d’eau ont diminué et la période d’étiage s’est allongée.

    Les assecs constituent une menace pour les écosystèmes aquatiques et la vie piscicole, et entraînent des limitations des activités humaines (épuration des eaux usées, loisirs, …). Les risques d’eutrophisation sont augmentés et les estuaires peuvent connaître un déficit en eau douce (contrainte pour la conchyliculture), …


    Pour en savoir plus :
    .Sur le site du R.P.D.E. > Mieux connaître l’eau en Poitou-Charentes > Quantité > Assecs
    .Dans ce bilan, consultez la partie « Eau fluide vital »

    La surexploitation de certaines nappes


    Pour en savoir plus :
    .Dans ce bilan, consultez la partie « Eau fluide vital »

    Le drainage

    Dans les zones humides, l’exploitation intensive des terres pour l’obtention de hauts rendements a été rendue possible grâce au drainage. En sols hydromorphes en effet, l’installation d’un système artificiel d’évacuation de l’eau permet d’atteindre un double objectif : éviter l’asphyxie racinaire des cultures et améliorer la portance des sols. Les cultures peuvent alors être diversifiées et les rendements augmentés.

    Dans certaines zones telles que le Montmorillonais, le drainage a contribué au maintien de l’élevage.

    Evolution des surfaces drainées par un réseau de drains enterrés en Poitou-Charentes
    AnnéeSurface drainée (ha)
    1970 9 402
    1979 14 459
    1988 68 273
    1993 -
    1995 environ 82 700
    1997 environ 88 500
    2000 109 914
    Source : Agreste - recensements agricoles

    Les conséquences en termes de circulation hydraulique sont de deux types :

  •  une réduction importante du ruissellement de surface
  •  une accélération des vitesses de transfert des lames d’eau. En effet, les réseaux de fossés et d’exutoires sont restructurés dans le but d’accroître leurs possibilités de stockage et d’évacuation des gros débits, et le nombre de petits fossés souvent réduits par comblement. Les risques de crues peuvent être amplifiés si des dispositions ne sont pas prises afin d’écrêter les débits de pointe.

    La modification du sol et de sa teneur en eau, les restructurations foncières qui accompagnent les opérations de drainage, et les changements d’occupation du sol liés aux évolutions des systèmes de production modifient fortement les caractères du paysage et conduisent à la disparition d’une faune et d’une flore originales, typiques des milieux humides.

    La pollution de la ressource en eau

    Les sources de pollution diffuse :
    En particulier pour les cultures en situation de conduite intensive, les apports en nitrate, phosphate et potasse sont employés pour satisfaire les besoins des plantes. Les insecticides, les fongicides et les herbicides (pesticides) sont utilisés pour protéger la plante cultivée de ses prédateurs et des mauvaises herbes.

    Plusieurs facteurs entrent en compte pour déterminer la fuite de ces produits vers l’eau : le contexte pédologique et hydrologique d’une part, la quantité utilisée, le type de produit et la maîtrise de son utilisation d’autre part.

    Lors d’événements pluvieux, les produits épandus peuvent être entraînés avec l’eau de ruissellement et les particules en suspension jusqu’au cours d’eau le plus proche. On constate alors des pics de concentrations des substances épandues dans l’eau. En l’absence d’un couvert végétal suffisant contribuant à piéger l’azote présent dans le sol (entre deux cultures par exemple), les précipitations qui s’infiltrent dans le sol emportent les nitrates dans un transfert vers les nappes. Ce lessivage peut durer quelques heures ou plusieurs dizaines d’années selon le substrat géologique. Les conditions de migration vers les nappes, de fixation dans les couches traversées ou de dégradation sont mal connues. Dans de rares cas, on observe des phénomènes de disparition des nitrates (dénitrification naturelle), mais dans la plupart des cas, les eaux souterraines sont polluées par les nitrates, les produits phytosanitaires et leurs produits de dégradation.

    La pratique de l’irrigation peut aggraver la pollution diffuse en accentuant l’entraînement des polluants vers les nappes, en saison estivale dans les sols argileux par les fissures du sol, et en saison pluvieuse par infiltration au delà de la zone racinaire, lorsque les réserves hydriques du sol en fin de culture n’ont pas été épuisées. Cependant, l’irrigation peut également limiter les risques d’entraînement en permettant de mieux adapter la fertilisation aux besoins des cultures, et donc de maîtriser les reliquats azotés en fin de culture.

    La région Poitou-Charentes est fortement touchée par la pollution par les nitrates, de même que les régions de grandes cultures ayant depuis les années 50 intensifié leurs productions et modifié les rotations. Les nappes superficielles sont les plus touchées.

    Des cours d’eau sont confrontés à des risques d’eutrophisation en raison des fortes teneurs en nitrates et en phosphore d’origine agricole, qui s’ajoutent aux pollutions de même nature d’origine domestique : il s’agit du Clain, du Thouet, de la Sèvre Niortaise, de la Boutonne, de la Charente, de la Vonne, de la Dive du Nord et de l’Argenton.

    Tous les cours d’eau de la région suivis pour la recherche de pesticides sont plus ou moins contaminés.

    Les pollutions ponctuelles :
    Elles sont dues à des rejets directs dans le milieu. Elles peuvent être accidentelles (fuites, renversements de cuves…) ou chroniques (effluents d’élevage…)


    Pour en savoir plus :
    .Sur le site du R.P.D.E. : Mieux connaître l’eau en Poitou-Charentes > Qualité
    .Sur le site portail animé par le GRAP (Groupe Régional d’Action pour la réduction des Pesticides) :
    www.pesticides-poitou-charentes.fr

    [1Source : Agence de l’eau Adour-Garonne

    [2Source : Evaluation des ressources en eau et des besoins pour l’agriculture en Poitou-Charentes, CACG, mai 1999

    [3Période de plus basses eaux des rivières et des nappes souterraines.

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