Catalogne

L'Agència Catalana de l'Aigua est l'entreprise publique de la Generalitat de Catalunya chargée de la planification et de la gestion de l'eau conformément aux principes de la Directive-cadre sur l'eau. L'ACA, créée en l'an 2000, est chargée de garantir l'approvisionnement, la disponibilité de l'eau et sa qualité, l'assainissement des eaux usées et la protection et conservation des masses d'eau et des écosystèmes associés. De plus, en périodes de pénurie d'eau, elle applique le Plan de Sécheresse, qui établit des mesures spécifiques selon le niveau de sécheresse, dans le but de garantir l'approvisionnement en eau de la population et des activités économiques essentielles et de préserver les écosystèmes aquatiques des impacts dérivés de la pénurie d'eau.

La Confederación Hidrográfica del Ebro est un organisme autonome rattaché au Ministère pour la Transition écologique et le Défi démographique, responsable de la planification hydrologique, de la gestion des eaux, de leurs cours d'eau et de l'exploitation et de l'entretien des ouvrages hydrauliques dans le périmètre du bassin versant de l'Èbre et de ses affluents. Elle a été créée au début du XXe siècle dans le but de garantir l'approvisionnement en eau potable, la production alimentaire et la contribution au système électrique national grâce à la construction d'infrastructures permettant le développement social et économique du territoire.

Lorsque le volume d'eau capté est inférieur à 7 000 m³/an et qu'il est utilisé à l'intérieur de la même propriété où il est obtenu, le propriétaire est obligé de demander un permis d'exploitation au moyen d'une autorisation administrative. Cette exigence s'applique également à l'utilisation des eaux pluviales. Si le captage se trouve dans une zone de police (bande latérale de 100 mètres de large située de chaque côté du cours d'eau) ou dans une masse d'eau protégée, il sera nécessaire d'obtenir une autorisation administrative préalable.

Si l'usage ne peut s'inscrire dans le processus administratif d'autorisation, l'usage privatif de l'eau doit être effectué en suivant le processus administratif de concession administrative.

En revanche, si le volume d'eau dépasse 7 000 m³/an ou si le captage a lieu en dehors du périmètre de la propriété où l'eau est destinée, il sera indispensable de demander une concession administrative.

En ce qui concerne les concessions, il est important de tenir compte du fait qu'elles sont de caractère temporaire, c'est-à-dire que leur durée est établie dans la résolution administrative et qu'elles sont soumises à renouvellement ou extinction. Elles sont transmissibles (sur autorisation préalable) et sont soumises aux conditions établies dans la propre résolution de l'Agence.

Pour chacune de ces unités d'exploitation, les indicateurs de sécheresse sont calculés différemment selon l'origine des ressources hydriques expliquées précédemment :

Indicateurs de sécheresse hydrologique dans les unités régulées par des barrages-réservoirs : le critère utilisé pour fixer les seuils de chaque stade de sécheresse a été d'atteindre une garantie suffisante pour les approvisionnements et homogène dans les différentes unités. Le fait que la garantie soit homogène n'implique pas que les seuils soient similaires, car les caractéristiques hydrologiques, d'infrastructures et de demandes sont très différentes d'une unité à l'autre. Ainsi, par exemple, la plus grande irrégularité de la Muga et le manque de ressources alternatives (comme des dessalinisateurs ou des aquifères importants) font que les seuils d'Urgence sont, par rapport aux demandes annuelles d'approvisionnement, beaucoup plus élevés que dans l'unité Ter-Llobregat. Les simulations réalisées montrent que les garanties atteintes de cette manière sont similaires dans les deux systèmes et qu'une fois l'Urgence décrétée, les deux pourraient supporter la série la plus défavorable d'apports sur douze mois sans atteindre le dernier état de la sécheresse (Urgence III).

L'entrée dans un scénario donné est le fruit d'une situation climatique avec une forte inertie ou une forte tendance atteinte au cours des mois. À la frontière de cette situation, pour éviter des sorties et des entrées plus ou moins continues, il est nécessaire de prévoir des seuils de sortie plus élevés que les seuils d'entrée. Par conséquent, la différence de seuils est telle que seules les pluies ou apports élevés et/ou prolongés seront suffisants pour garantir la sortie définitive de la situation de sécheresse lors d'un épisode de sécheresse donné et éviter des situations de fluctuation entre états.

Indicateurs de sécheresse hydrologique dans les unités non régulées, avec indice de piézométrie : la deuxième catégorie d'unités regroupe celles qui disposent d'un aquifère important, intégré au réseau de contrôle piézométrique de l'ACA. Dans ces cas, les niveaux piézométriques de l'aquifère sont un bon indicateur des réserves disponibles pour les approvisionnements.

L'établissement des seuils en fonction de la ressource extractible restante, de manière similaire à ce qui se fait dans les unités régulées par des barrages-réservoirs, est très complexe dans la pratique, car on ne connaît souvent pas bien la relation volumes-niveaux piézométriques dans la zone proche de l'épuisement de l'aquifère, et parce que les captages des différentes communes s'épuiseront à des niveaux différents. C'est pourquoi les seuils ont été établis avec une méthodologie différente, en fonction d'une probabilité d'occurrence déterminée au moyen de percentiles de la série piézométrique. Ces seuils renseignent sur le degré d'anomalie de la situation de pénurie par rapport aux valeurs historiques. Par ailleurs, cette impossibilité de définir exactement le moment de l'épuisement fait que diverses situations à l'intérieur de l'Urgence ne sont pas définies.

Indicateurs de sécheresse hydrologique dans les unités non régulées, avec indice de pluie accumulée : dans ces unités (au total 7 dans les Bassins internes de Catalogne), les approvisionnements dépendent de ressources dispersées de moindre importance, dont on ne dispose souvent pas d'un contrôle continu. Dans ces zones, on ne peut même pas réaliser une estimation de ce qu'est réellement l'évolution des réserves d'eau disponibles pour les différents approvisionnements.

Dans ces cas, on peut recourir à une évaluation indirecte basée sur la pluviométrie. L'indicateur habituellement utilisé actuellement dans ces analyses est appelé SPI (Indice de Précipitation Standardisé). Le SPI compare un épisode pluvieux donné avec la série pluviométrique historique du même lieu et donne une mesure de son degré de rareté ou d'anomalie. C'est un indice normalisé, de sorte qu'une valeur de zéro indique une situation normale tandis que des valeurs positives ou négatives signalent, respectivement, une situation humide ou sèche par rapport aux valeurs habituelles du lieu où il est calculé.

Le SPI peut être calculé pour différentes échelles de temps, qui à leur tour représentent différents types d'effets de la sécheresse :

• La pluie accumulée des 3 derniers mois est généralement un bon indicateur de l'humidité du sol et de la végétation. Si elle coïncide avec les périodes de plus grands besoins des plantes, elle peut avertir de l'apparition des premiers problèmes dans les cultures en sec. Elle peut également donner un premier avertissement d'une diminution de la recharge des aquifères.
• Les pluies cumulées sur 6 et 9 mois commencent à influer sur les réserves hydrologiques et sur les débits circulants des rivières, les premières de manière modérée et les secondes avec plus d'intensité. Elles peuvent indiquer la perte d'une ou deux saisons humides et donner ainsi un avertissement de l'apparition possible de situations de pénurie.
• La pluie cumulée sur 12 mois a déjà une influence claire sur les réserves. Dans les populations qui dépendent de captages avec peu de régulation naturelle (petites alluvions, sources de montagne, etc.), elle peut avertir des premiers problèmes d'approvisionnement.
• La pluie cumulée sur 24 mois peut indiquer une sécheresse particulièrement intense et longue avec des répercussions sur les approvisionnements.

Le calcul des indicateurs associés à l'Alerte et à l'Exceptionnalité doit être effectué, en général, pour l'ensemble de l'unité, étant donné que les unités ont été définies dans l'objectif d'avoir des schémas pluviométriques relativement homogènes. Néanmoins, si dans un cas une distribution pluviométrique très hétérogène est constatée, la détermination des indicateurs pourrait être effectuée uniquement pour une partie des communes de l'Unité.

La détermination de l'état d'Urgence, en revanche, ne peut pas être évaluée avec des indicateurs conjoints pour toute l'unité, car ils engloberaient des situations trop diverses. Ainsi, ces situations doivent être analysées de manière individuelle pour chaque commune, en tenant compte de la situation locale de ses captages, à la demande de l'entité locale concernée.

Le Plan Especial de Sequía (PES) de Catalogne établit différentes réductions dans l'usage de l'eau selon le type d'usage et l'état de sécheresse. Les réductions pour chaque type d'usage dans les différents états de sécheresse dans les Bassins internes de Catalogne sont résumées dans le Tableau 1.

En ce qui concerne l'information publique sur les états de sécheresse dans les bassins internes de Catalogne, le Visor de la Sequía a été développé, un outil informatif qui offre des données en temps réel sur l'évolution de la situation hydrique. Ce visualiseur permet aux citoyens, aux administrations et aux autres acteurs impliqués de connaître l'état actuel des ressources hydriques, les niveaux des barrages-réservoirs et la situation des différentes unités d'exploitation. Avec cette plateforme, la transparence et l'accès à une information actualisée sur la gestion de l'eau en périodes de pénurie sont garantis.

Ce visualiseur fournit des données détaillées sur les niveaux d'alerte, d'exceptionnalité et d'urgence dans chaque unité d'exploitation ou par commune. Il inclut des cartes interactives qui montrent la distribution des réserves hydriques, les restrictions appliquées dans chaque unité ou commune et l'évolution des principaux indicateurs hydrologiques. Cet outil est mis à jour périodiquement avec des informations provenant de l'Agència Catalana de l'Aigua et d'autres organismes responsables de la gestion de l'eau dans la région.

Les commissions de lâcher d'eau étaient des organes de consultation des grands usagers concessionnaires pour déterminer la stratégie de lâcher d'eau pour les différents usages et soumettre leur proposition au directeur de la Confédération ou Agence de l'Eau. À partir de l'an 2000, elles ont été modifiées conformément à la Directive-cadre sur l'eau (DCE) de l'Union européenne, établissant l'importance d'une gestion intégrée de la ressource hydrique, priorisant sa durabilité à long terme et l'équilibre entre les usages urbains, agricoles et industriels, ainsi que la préservation des écosystèmes aquatiques. Les règlements ont été modifiés et elles ont été reconverties en organes de participation et de gestion dans l'objectif d'optimiser l'usage des ressources hydriques disponibles dans les barrages-réservoirs et de garantir une distribution équitable et efficace de l'eau.

Les commissions de lâcher d'eau ont pour principale fonction de déterminer les volumes d'eau pouvant être lâchés à chaque période de gestion, en s'assurant que les différentes demandes sont satisfaites sans compromettre les réserves hydriques futures ni les débits environnementaux nécessaires à la conservation des écosystèmes fluviaux. À cet effet, leurs objectifs spécifiques incluent :

• Garantir l'approvisionnement urbain et la sécurité hydrique : assurer que les communes et zones métropolitaines disposent de l'eau nécessaire à la consommation humaine.
• Réguler les lâchers d'eau pour l'irrigation agricole : établir les débits disponibles pour le secteur agricole, en ajustant les dotations en fonction de l'état des barrages et de la situation hydrologique.
• Préserver les débits écologiques : maintenir un flux minimum dans les rivières pour garantir la conservation des écosystèmes aquatiques et éviter la dégradation environnementale.
• Optimiser la gestion des ressources hydriques en fonction de la prévision climatique : ajuster la distribution de l'eau en fonction des prévisions météorologiques et du bilan hydrique prévu.
• Coordonner avec les différents usagers de l'eau : inclure tous les secteurs impliqués dans la prise de décisions sur la gestion des lâchers d'eau, en assurant un processus participatif et transparent.

Les commissions de lâcher d'eau sont composées de représentants de différents secteurs et administrations ayant des compétences dans la gestion de l'eau. Les principaux participants incluent :

• Agència Catalana de l'Aigua : c'est elle qui convoque et coordonne les réunions des commissions.
• Représentants de l'administration autonome et locale : ils incluent des représentants de la Generalitat de Catalunya et des communes concernées, qui participent à la prise de décisions sur l'approvisionnement urbain et la gestion de l'eau sur leurs territoires.
• Usagers de l'eau : des représentants du secteur agricole, des communautés d'irrigants, du secteur industriel et des approvisionnements urbains participent à la planification et à la gestion de la répartition des ressources hydriques.
• Organismes environnementaux : entités chargées de veiller à la conservation des écosystèmes aquatiques et de garantir que les lâchers d'eau respectent les débits écologiques établis dans la planification hydrologique.
• Experts et conseillers techniques : ingénieurs hydrauliques, hydrologues et autres spécialistes de la gestion de l'eau peuvent participer aux réunions pour apporter des données scientifiques et techniques sur l'état des barrages, la prévision des pluies et l'impact environnemental.

Dans les bassins internes de Catalogne, quatre commissions de lâcher d'eau sont opérationnelles, décrites dans le Tableau 2.

Conformément à ce qui est établi dans le Plan Especial de Sequía (PES), lorsqu'une situation d'alerte, d'exceptionnalité ou d'urgence due à la sécheresse est déclarée, les titulaires d'autorisations ou de concessions d'eau doivent appliquer les pourcentages de réduction de leur consommation (Tableau 1), par rapport aux conditions normales, pour chaque type d'usage, y compris l'irrigation agricole et les usages d'élevage.

Néanmoins, le PES prévoit également la possibilité que les titulaires d'exploitations à usages agricoles proposent à l'ACA un Plan d'Économie d'Eau (PEA) dans le but de justifier un assouplissement des réductions prévues dans le PES. Ce mécanisme permet de fonder les réductions de consommation sur des informations concrètes et qu'elles soient cohérentes avec les particularités de chaque cas, évitant des restrictions uniformes qui pourraient s'avérer inefficaces ou préjudiciables pour certains secteurs.

Les principaux objectifs des PEA sont :

• Éviter des restrictions homogènes et indiscriminées dans la consommation d'eau pour usages agricoles et d'élevage, en garantissant que les mesures adoptées sont bien fondées et cohérentes avec les particularités de chaque cas.
• Favoriser la capacité des usagers à affronter et gérer les épisodes de sécheresse.
• Stimuler l'amélioration continue dans l'efficacité de l'usage de l'eau, spécialement dans les secteurs agricole et d'élevage.

La présentation d'un PEA n'est pas obligatoire, mais elle peut être réalisée, pour atténuer les restrictions génériques, à condition d'identifier l'exploitation agricole, son titulaire et les parcelles relevant de sa responsabilité. Les atténuations des restrictions dépendent des mérites que l'exploitation agricole a réalisés au cours des dernières années et dont elle dispose.

Les mérites que le demandeur peut présenter pour démontrer une gestion efficace de l'eau et qui sont évalués incluent :

• Les investissements réalisés ces dernières années comme la modernisation des infrastructures d'irrigation ou la mise en œuvre de technologies avancées d'optimisation de la consommation.
• La disponibilité de compteurs ou de systèmes objectifs de mesure de la consommation, ce qui permet un contrôle plus précis de l'usage de la ressource et facilite la prise de décisions pour sa gestion efficace.
• Dans le cas des communautés d'irrigants, l'application de formules de tarification basées sur la consommation, qui transfèrent également à l'usager les coûts associés au captage et au pompage de l'eau, incitant ainsi à un usage plus rationnel.
• L'usage habituel ou la disponibilité de sources d'eau alternatives, en particulier les eaux régénérées, qui contribuent à réduire la pression sur les ressources hydriques conventionnelles.
• La capacité du demandeur à gérer une situation de sécheresse, démontrant son niveau de préparation du point de vue technique et de gouvernance. Cela peut inclure l'existence de protocoles internes qui établissent comment les pourcentages de réduction de la consommation seraient appliqués au sein de l'exploitation, garantissant une réponse structurée et efficace face aux scénarios de pénurie hydrique.

Cette information permettra d'évaluer avec plus de précision le degré d'engagement du demandeur envers l'efficacité hydrique et, le cas échéant, de déterminer la viabilité de l'application d'assouplissements dans les réductions de consommation établies dans le PES et décrites dans le Tableau 3.

Dans l'atténuation des restrictions des concessions d'eau lors de la présentation d'un PEA est déjà incorporée la garantie de survie des cultures ligneuses que la loi sur l'eau privilégie.

Le choix du système d'irrigation et sa conception est l'un des facteurs qui déterminent le plus la durabilité et l'efficacité de l'usage de l'eau dans l'exploitation, car il influence directement l'uniformité de la distribution de l'eau, la réduction des pertes d'eau et l'adaptation aux besoins spécifiques des cultures et du sol. Un bon système d'irrigation garantit que l'eau est distribuée de manière uniforme sur toute la parcelle, ce qui est essentiel pour la croissance homogène des cultures. Des systèmes comme l'irrigation goutte à goutte permettent une application précise de l'eau directement dans la zone racinaire des plantes, minimisant le gaspillage.

Par ailleurs, chaque culture et type de sol a des besoins en eau différents. Un système d'irrigation bien conçu peut être ajusté pour satisfaire ces besoins spécifiques (doses d'irrigation et intervalles entre celles-ci), optimisant l'usage de l'eau et améliorant la santé et la productivité des cultures. Comme on l'observe dans la figure 4, le choix du système d'irrigation dans l'exploitation est un élément fondamental pour réduire les volumes d'eau dans l'exploitation.

Irrigation localisée

Cette technologie d'irrigation consiste à appliquer l'eau directement dans la zone racinaire des plantes à travers des émetteurs ou goutteurs, ce qui minimise les pertes par évaporation, ruissellement et percolation profonde. Il s'agit d'un système d'irrigation dans lequel les émetteurs sont distribués le long des rampes, soit montés sur la canalisation, soit intégrés à celle-ci. Les goutteurs sont conçus pour atténuer la pression à l'intérieur de la canalisation et libérer l'eau, goutte à goutte, sur un point précis de la parcelle. Cette précision optimise non seulement l'usage de l'eau, mais permet également l'application conjointe de nutriments, ce qui améliore l'efficacité de la fertilisation. Bien que l'investissement initial puisse être élevé et qu'il nécessite un entretien régulier pour éviter les obstructions dans les goutteurs, les bénéfices à long terme, tant économiques qu'environnementaux, sont considérables.

Aspersion

L'irrigation par aspersion est une méthode d'irrigation qui simule la pluie, distribuant l'eau à travers des asperseurs. Cette technique permet de couvrir de grandes étendues de terrain de manière uniforme, en s'adaptant à divers types de cultures et de terrains, même ceux à topographies irrégulières.

Dans ce système d'irrigation, l'eau est conduite sous pression jusqu'aux émetteurs, qui la distribuent à travers l'air sous forme de pluie sur toute la surface de la parcelle, générant un ensemble de surfaces mouillées qui doivent se chevaucher entre elles. Les dispositifs émetteurs pouvant être utilisés sont les asperseurs ou les déflecteurs, qui travaillent à des pressions élevées et génèrent un jet d'eau pulvérisée en gouttes. L'intensité et la distribution de l'eau peuvent être ajustées selon les besoins de la culture et les conditions climatiques, permettant une application précise et contrôlée.

Malgré ses avantages, l'irrigation par aspersion présente quelques inconvénients. Les pertes d'eau par évaporation et dérive du vent sont des facteurs à prendre en compte, en particulier dans les climats chauds et venteux. De plus, la consommation d'énergie pour la mise sous pression de l'eau peut être élevée, augmentant les coûts opérationnels. Par conséquent, il est important de sélectionner les asperseurs adéquats et d'ajuster la pression de l'eau pour minimiser ces pertes.

Dans l'objectif de développer des stratégies d'usage efficace de l'eau d'irrigation, il est nécessaire de connaître la quantité d'eau qui peut être réduite sans diminuer le rendement et la qualité des cultures. Cela dépend, entre autres facteurs, des étapes de croissance ou de développement de la plante, ce que l'on appelle la sensibilité saisonnière au déficit hydrique des cultures.

Pour utiliser ces stratégies, il est indispensable de connaître les périodes les plus et les moins sensibles au déficit hydrique de la culture ou même de la variété en question et son impact sur la production finale, sa qualité et la croissance des plantes. Aujourd'hui, ces étapes les plus sensibles au déficit hydrique sont connues pour la plupart des cultures. Par exemple, le maïs est très sensible au moment de sa floraison et durant les premières étapes de nouaison du grain. Dans tous les cas, on peut consulter Steduto, P. et al. (2012) comme introduction à la thématique.

Il existe différentes techniques d'irrigation déficitaire :

• Irrigation déficitaire contrôlée (RDC) : elle consiste à réduire les doses d'eau uniquement aux étapes de la culture les moins sensibles au manque d'eau, sans compromettre le rendement (tant en quantité qu'en qualité), c'est-à-dire sans mettre en péril la viabilité de l'exploitation. Pour utiliser cette technique, il est recommandé de connaître et de surveiller l'état hydrique de la plante ou du sol en fixant des seuils tolérables dans l'objectif d'éviter une réduction de l'eau trop sévère qui compromettrait les objectifs de production et de qualité.
• Irrigation déficitaire saisonnièrement soutenue (RDES) : elle se base sur une réduction proportionnelle à la consommation optimale d'eau de la culture répartie de manière invariable tout au long de la saison d'irrigation. La stratégie de RDES entraîne généralement une réduction du rendement des cultures par rapport au RDC mais une augmentation par rapport aux cultures en sec. Cependant, elle est très utile dans les zones avec une faible dotation d'irrigation qui ne permet pas une stratégie RDC et pour les cultures plus résistantes au stress hydrique ou pour lesquelles il convient de limiter la croissance des plantes. Comme avec le RDC, il est recommandé de surveiller l'état hydrique de la plante et/ou du sol.
• Irrigation avec séchage partiel de la zone racinaire (PRD) : elle se base sur l'alternance des zones de sol mouillé. Pendant qu'une partie des racines est dans la zone humide, l'autre partie reste dans la partie sèche. La zone sèche provoque une réponse de baisse de l'usage de l'eau de la culture par le contrôle hormonal de la transpiration tandis que la zone humide permet de maintenir la plante hydratée en évitant la cavitation du xylème. Toutes les 2-3 semaines, la zone humide est alternée avec la zone sèche. Cette technique est utilisée sur des cultures à grande capacité d'autorégulation de leur usage de l'eau comme la vigne. Néanmoins, elle est fortement dépendante de la variété, a un coût élevé d'implantation et n'a pas toujours donné des résultats différents de l'application d'un RDC, plus facile à mettre en œuvre en parcelle.

Les techniques d'irrigation déficitaire peuvent être très intéressantes et donner de bons résultats dans de nombreux cas. Mais leur efficacité va dépendre du système d'irrigation, du type de sol, de l'adaptabilité de la culture et de la connaissance de l'irrigant.

En plus de la modernisation de l'irrigation, de la numérisation et de l'application de stratégies d'irrigation déficitaire, il existe d'autres pratiques agronomiques qui, combinées aux précédentes, peuvent contribuer significativement à la réduction des volumes d'eau d'irrigation. Parmi ces pratiques se distinguent :

• Gestion du sol : l'amélioration de la capacité de rétention d'eau du sol grâce à l'incorporation de matière organique (compost et fumier) et/ou au travail minimum du sol facilite l'infiltration de l'eau et augmente la capacité de rétention de celle-ci dans le sol. L'usage de couvertures végétales et de paillages aide à réduire à la fois l'évaporation directe de l'eau du sol et l'érosion et la formation de croûtes superficielles, facilitant l'infiltration.
• Sélection des cultures et variétés : choisir des espèces ou variétés qui nécessitent moins d'eau ou des cycles de culture plus courts peut contribuer à réduire la pression sur les ressources hydriques.
• Optimisation du calendrier de semis et de récolte : des aspects comme ajuster les dates de semis en fonction des prévisions météorologiques, ainsi que les cycles végétatifs des espèces et pouvoir éviter les phases critiques au déficit hydrique de la culture durant les périodes les plus sèches et chaudes contribuent à accroître l'efficacité dans l'usage de l'eau.
• Entretien du système d'irrigation : inspections du système d'irrigation, réparation des fuites et obstructions, et calibrage des asperseurs et goutteurs garantissent une distribution uniforme de l'eau. Vannes de contrôle de pression et régulateurs de débit optimisent encore davantage l'efficacité.
• Stockage et recyclage de l'eau : la construction de réservoirs pour stocker l'eau, pour faire face à la sécheresse saisonnière. Dans les serres, on peut construire des systèmes de recyclage de l'eau de drainage.
• Ajustement du débit de l'eau et de la pression de travail dans le pompage du puits : la sélection correcte de la pompe immergée en fonction du débit souhaité et de la pression de pompage, ainsi que l'installation de systèmes de régulation et l'entretien périodique du système évitent la consommation inutile d'énergie, optimisant le bon fonctionnement du système et sa durabilité.

Ces actions, bien que souvent considérées comme complémentaires, jouent un rôle clé dans le développement de systèmes agricoles plus efficaces et résilients face à la pénurie de ressources hydriques.

La communauté d'irrigants en situations de normalité doit disposer de l'information sur l'implantation des cultures de ses irrigants. Cette information est beaucoup plus utile en cas de restrictions d'eau, car elle permet de distinguer entre cultures permanentes (ligneuses) et cultures à implantation annuelle (herbacées).

Cette déclaration de demande d'eau d'irrigation doit contenir quelles parcelles l'irrigant gère au sein de la Communauté, lesquelles il souhaite irriguer et quelle culture il souhaite semer. Cette déclaration doit être obligatoire chaque fois que l'irrigant souhaite irriguer l'une des parcelles qu'il gère, en particulier en cas de restrictions de la concession. Cette déclaration permet aux techniciens de la Communauté d'Irrigants de concevoir une répartition de l'eau, à partir des critères suivants :

1. Priorité à la survie des cultures ligneuses pluriannuelles, comme le détermine la loi sur l'eau (estimée à 35 % des besoins de production).
2. Quantification de la superficie en cultures irriguées et détermination du volume par superficie de sol pouvant être réparti après avoir déduit l'efficacité du transport et de la distribution de l'eau dans les infrastructures communautaires.

Par la suite, la Communauté doit donner une réponse individualisée à chaque irrigant qui a déclaré les parcelles qu'il gère et qu'il souhaite irriguer et quelles cultures il souhaite semer. La Communauté doit informer si, avec la répartition d'eau réalisée et avec toute la superficie déclarée et les besoins annuels des cultures qu'il souhaite semer, l'irrigant a suffisamment d'eau pour amener la culture à une production qui lui permette de récupérer - au minimum - les coûts de production.

Si, selon le critère de la Communauté, cela n'est pas possible, il faut limiter la superficie et les parcelles que l'agriculteur peut irriguer, pour éviter conflits et disputes pour l'eau au milieu de la campagne d'irrigation qui pourraient entraîner des coupures d'irrigation avec la perte irréversible de récolte et de l'eau utilisée jusqu'au moment de la coupure.

Pour mettre en œuvre ce processus avec suffisamment de solvabilité technique et de transparence de la part de la communauté d'irrigants, il est nécessaire de disposer de ces stratégies numériques pour déterminer les besoins habituels du 80 % des annualités des différentes cultures existantes dans le périmètre de la communauté.

6.2.1. Estimation des besoins en eau d'irrigation à partir du calcul du bilan hydrique.

Le calcul du bilan hydrique d'un sol se base sur la soustraction aux entrées du système (irrigation et pluie) des sorties (essentiellement évapotranspiration de la culture (ETc), percolation profonde et ruissellement superficiel). La Generalitat de Catalunya possède un réseau de stations météorologiques distribuées sur le territoire et situées dans le milieu rural qui fournit les données climatiques nécessaires pour estimer le bilan d'eau comme la pluie et l'évapotranspiration de référence (ETo). L'évapotranspiration de référence inclut l'information climatique et les caractéristiques d'une culture de gazon bien hydratée de 10 cm de hauteur qui permettent de déterminer l'eau transpirée par ce gazon et évaporée du sol. L'ETo est utilisée pour déterminer les besoins hydriques des cultures à l'aide de coefficients empiriques spécifiques pour chaque culture (kc) largement étudiés. En Catalogne, il existe un calculateur de besoins hydriques des principales cultures élaboré par l' Oficina del Regant , basé sur le bilan hydrique et les caractéristiques de la culture et de la parcelle.

Cette information peut être précisée selon les caractéristiques de chaque exploitation (station météorologique de référence, données et cycles phénologiques des cultures, type d'irrigation) avec un abonnement gratuit et permet de recevoir hebdomadairement les recommandations d'irrigation par le système de communication choisi, une fois définies les caractéristiques de la parcelle selon le schéma de la Figure 4.

6.2.2. Capteurs de mesure d'eau dans le sol.

Les capteurs d'humidité du sol mesurent l'humidité du sol en temps réel, permettant des ajustements précis dans l'irrigation pour éviter l'excès ou le manque d'eau. À partir des lectures automatisées de ces capteurs et de leur analyse, il est possible de maintenir l'eau du sol à disposition des racines de la culture entre des limites qui permettent de réduire drastiquement les pertes d'eau (drainage, ruissellement, évaporation, …) et avec cela, d'augmenter l'efficacité, en optimisant la production. Ces limites dépendent principalement du stade de développement de la culture, de chaque type de culture et des caractéristiques du sol.

L'évolution des lectures des capteurs à différentes profondeurs permet d'analyser le mouvement vertical de l'eau dans le sol en minimisant les pertes d'eau par drainage et de restituer l'eau transpirée des jours ou heures antérieures dans une zone hydrique de confort, qui se situe généralement entre la capacité au champ et le pourcentage de la fraction d'épuisement permissible d'eau du sol sans que cela n'affecte la production de la culture.

Il est évident que ces systèmes de programmation d'irrigation s'adaptent mieux aux systèmes d'irrigation sous pression (aspersion, goutte à goutte, micro-aspersion, …) qu'à l'irrigation de surface, car ils permettent de restituer l'eau consommée par la culture avec une haute fréquence et par conséquent d'éviter les pertes habituelles d'eau qui se produisent habituellement dans l'irrigation de surface.

6.2.3. Télédétection et modélisation de la culture.

La télédétection est un outil qui permet d'obtenir des informations sur les objets situés à la surface terrestre sans nécessité de contact physique direct. Cela se fait au moyen de la détection et de l'enregistrement de l'énergie que les objets réfléchissent ou émettent, en utilisant des capteurs spécialisés. La télédétection peut être passive ou active selon que la captation du rayonnement est naturelle (lumière visible ou bandes de l'infrarouge réfléchi et thermique) ou est émise par le capteur et ensuite réfléchie par les objets (radar, laser).

En télédétection, on va des capteurs installés en parcelle de grande résolution temporelle et grande précision, mais avec une échelle de surface très réduite et un coût élevé, des caméras spectrales installées sur drones ou petits avions avec haute résolution et précision et une échelle de surface optimale au niveau de la parcelle, mais avec un coût élevé, jusqu'à l'utilisation d'images satellitaires de basse résolution spatio-temporelle, mais avec la capacité d'analyser de grandes surfaces et de coût faible ou nul.

La télédétection est en avancée et progression continues et, aujourd'hui, permet de déterminer avec une précision qui dépend de la résolution spatio-temporelle du système utilisé et avec un degré de maturité technologique élevé, des paramètres comme la culture implantée sur chaque parcelle, la vigueur ou les paramètres biophysiques des cultures, si l'on irrigue ou non, d'estimer l'évapotranspiration de la culture ou de fournir des informations sur l'état hydrique des cultures. Ces déterminations sont réalisées au moyen de l'analyse d'images qui mesurent le rayonnement réfléchi ou absorbé par les cultures dans différentes bandes du spectre, tant visible que proche infrarouge ou thermique. Par exemple, l'évapotranspiration des cultures est estimée par l'utilisation de la bande de l'infrarouge thermique, qui permet d'estimer le bilan énergétique. Cette mesure peut être utilisée pour restituer le volume évapotranspiré sur une parcelle par l'irrigation. Actuellement, la télédétection permet d'estimer avec une certaine précision l'eau évapotranspirée de vastes territoires, comme peuvent l'être toute une communauté d'irrigants et de réaliser un suivi automatisé et périodique des surfaces d'irrigation, des surfaces de cultures et des consommations totales d'eau.

La télédétection, en plus d'être utilisée directement, peut être une source robuste et à faible coût de données pour la calibration et la validation de la modélisation en continu des paramètres biophysiques et de la demande hydrique des cultures permettant d'ajuster le bilan d'eau tant des parcelles agricoles que des grands systèmes.

6.2.4. Systèmes de mesure et de contrôle de l'irrigation : compteurs numériques.

L'incorporation des compteurs numériques dans les systèmes d'irrigation, en plus de surveiller une entrée du calcul du bilan hydrique comme l'est le volume d'irrigation, permettent une mesure précise de l'eau appliquée à l'irrigation et en temps réel de la consommation d'eau, facilitant la détection précoce de fuites ou de dysfonctionnement du système d'irrigation avec l'économie d'eau qui en découle. De plus, l'installation de systèmes de contrôle volumétrique connectés à des plateformes numériques permet un suivi détaillé de la consommation d'eau, ce qui est fondamental pour améliorer la transparence et la traçabilité dans la gestion de l'irrigation.

Grâce à la mise en œuvre de technologies avancées, comme les capteurs de débit, la télémétrie et l'analyse de données en temps réel, les agriculteurs peuvent surveiller avec précision l'eau utilisée dans leurs cultures. Cela permet non seulement un ajustement dynamique de l'irrigation en fonction des besoins spécifiques de chaque parcelle, mais contribue également à éviter le gaspillage d'eau et à optimiser les coûts de production.