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Edito : Face au changement climatique, une meilleure gestion de l'eau devient un enjeu majeur pour la planète

Vendredi, 29/09/2023 - 00:00 4 commentaires
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Notre planète, dont 97 % de l'eau est salée, produit un flux d'eau douce renouvelable de 42.800 milliards de mètres cubes par an, soit 16 200 litres par personne et par jour, près de quatre fois la consommation des habitants des Etats-Unis, selon des données de la FAO. En prélevant environ 4300 milliards de mètres cube d'eau douce en 2020, l'Humanité consommait environ le dixième des ressources renouvelables disponibles.

Les prélèvements d'eau douce destinés aux activités humaines (agriculture, industrie et usages domestiques) ont été multipliés par six au cours du siècle dernier, soit deux fois plus vite que le taux de croissance démographique, et par deux en moins de 50 ans dans le monde. Avec 648 milliards de m³, l'Inde est le pays qui prélève le plus d'eau, devant la Chine (592 milliards de m³), les États-Unis (444 milliards de m³), l'Indonésie (223 milliards de m³) et le Pakistan (200 milliards de m³).

L'Union européenne prélève quant à elle 197 milliards de m³. Dans ce classement, l'Italie arrive en tête (34 milliards de m³), devant la France (32 milliards de m³), l'Espagne (31,2 milliards de m³), et l'Allemagne (24,5 milliards de m³). Les prélèvements d'eau ont baissé d'environ 20 % en France depuis trente ans. Ils sont à comparer aux 200 milliards de m³ de pluies dites “utiles” (Sur 510 milliards de m³ de précipitations annuelles totales) qui vont finalement alimenter les réserves en eau douce du pays.

Plus de la moitié des grands plans d’eau naturels et artificiels dans le monde ont vu leur volume se réduire au cours de ces trois dernières décennies, sous l’effet du changement climatique et des activités humaines, principalement l’irrigation agricole et la production d’énergie, selon une étude parue dans Science en mai dernier. En intégrant à leur recherche les volumes stockés dans les réservoirs artificiels importants, les auteurs soulignent que les baisses nettes cumulées atteignent 21,51 gigatonnes (Gt) par an (avec une incertitude de plus ou moins 2,54 Gt), soit l’équivalent de toute la consommation en eau des USA. Ce sont donc 602 milliards de mètres cubes (m³) d'eau qui se sont évaporés, et ne sont plus allés alimenter les rivières épuisées (Voir Science Daily).

Le dernier rapport du WWF, sorti début août, montre que chaque année, le stress hydrique affecte en moyenne 20 % du territoire européen et 30 % de la population européenne. Cette étude révèle qu’en France 72 % des nappes phréatiques étaient sous les normales mensuelles. La pluie, bien qu'abondante dans certaines régions au Printemps, n’a pas permis de recharger les nappes qui soutiennent les débits de rivières et les usages (agriculture, industries...). Ce rapport montre également que, dans le sud de l'Europe, déjà soumis à un stress hydrique, les terres agricoles et les zones irriguées ont augmenté depuis dix ans (Voir WWF).

Selon les conclusions de la Conférence Mondiale de l'eau qui s'est tenue en mars dernier, le Monde fait désormais face à un risque de 40 % de déficit en eau douce d’ici 2030, avec des pénuries graves dans les régions aux ressources déjà limitées. Sous l’effet cumulé du changement climatique, de la surexploitation des ressources et du manque d’infrastructures modernes de distribution et de traitement, la pénurie d'eau touche déjà 700 millions de personnes dans 43 pays et, avant la fin de cette décennie, ce sont 1,8 milliard de personnes, soit près d’un quart de l’Humanité, qui vivront dans des pays ou régions touchés par une pénurie d'eau complète.

Parmi les pistes proposées pour surmonter cette situation alarmante, les auteurs proposent de réduire drastiquement les fuites et d’instaurer une gouvernance plus transparente et plus démocratique de l’eau, comme cela est par exemple le cas dans certaines régions de l’Espagne, qui ont su instaurer une véritable gestion collective de l’eau, pour mieux faire face à une situation chronique de stress hydrique. L’Espagne recycle déjà 15 % de son eau et en recyclera un tiers dès 2027. En Aragon, région durement touchée par une sécheresse récurrente, les agriculteurs situés sur un territoire de plus de 80 000 hectares de terres irriguées de la Communauté général du canal de Bardenas ne peuvent pas utiliser l’eau comme ils veulent. Chaque saison, ils sollicitent une autorisation d’irriguer. Un volume d’eau est attribué à chacun pour ses cultures, en fonction des capacités de prélèvements des sites.

Dans de nombreux autres pays en situation de stress hydrique, les attrape-brouillard ou collecteurs de brouillard, connus depuis des siècles, sont en plein essor. Ces systèmes ingénieux sont constitués de filet sen mailles serrées, tendu entre deux poteaux face au vent et au brouillard, sur des pentes de montagne. Par condensation, des gouttelettes se forment sur les mailles jusqu'à former un filet d'eau qui est recueilli dans des réservoirs. Un collecteur de brouillard d’une surface de collecte de 10 m², produit en moyenne 50 litres par jour tout au long de l'année. Largement utilisés dans des pays andins, comme le Chili, le collecteur de brouillard a également fait son apparition dans certaines régions du sud du Maroc. L’autre avantage de ce dispositif est son coût réduit, qui va de 100 à 1500 euros, en fonction de la taille du filet. Enfin ces systèmes nécessitent peu d’entretien.

En Israël, un pays à la pointe pour le recyclage et l’utilisation économique de l’eau, les exploitations agricoles utilisent souvent un mélange d’eaux souterraines et d’eaux usées recyclées provenant de la station d’épuration locale. Les eaux usées, utilisées à des fins domestiques, sont traitées puis transférées aux agriculteurs, ce qui permet d’entretenir une agriculture florissante en plein désert. En France, la société AWA, située à Saint-Malo, a développé une fontaine qui transforme l’air en eau potable. Le fonctionnement de cette machine est simple : un générateur aspire l’air et le fait passer dans un premier filtre afin d’éliminer les particules de poussière. L’air change ensuite d’état par le principe de la condensation et se transforme en eau. Une succession de sept filtrations élimine toutes les bactéries et impuretés. L’eau, dont le PH est neutre, est alors consommable. Plusieurs de ces fontaines ont été installées avec succès dans une école de Nairobi, au Kenya, et de nombreux pays en développement se sont montrés intéressés par cette innovation remarquable.

Une société française, basée près de Montpellier, BIO-UV, a développé une borne photovoltaïque de distribution d’eau potable baptisée Bio-Sun. Ce système utilise un panneau solaire photovoltaïque fixé sur une borne mesurant 1,20 m de haut. Celle-ci intègre un filtre, une lampe UV et une batterie reliée au panneau photovoltaïque. Il suffit de remplir la borne avec de l’eau non potable L’eau transite ensuite à travers un filtre sur zéolithe, qui permet de supprimer les matières en suspension. La lampe UV vient enfin décontaminer près de 99,9 % des bactéries présentes dans cette eau filtrée. Ce système peut traiter et rendre potable 500 litres par heure et a été conçu pour fonctionner environ 4 heures par jour. La borne Bio-Sun peut donc délivrer 2 m³ d’eau potable par jour, ce qui correspond aux besoins quotidiens de près de 80 personnes d’après l’OMS. On comprend mieux l’intérêt de ces deux innovations quand on sait qu’en Afrique, quatre habitants sur dix n’ont pas un accès correct à l’eau potable.

La France prélève en moyenne 32,3 milliards de m³ d’eau par an, qui est pour l’essentiel restituée dans les milieux aquatiques après utilisation. Au sein de ce volume, un sixième (5,3 milliards de mètres cubes d’eau), ne retourne pas dans la nature (c'est la consommation nette d'eau) et est utilisé pour l'eau courante que nous buvons, pour l'agriculture, l’élevage, l’industrie et la production d’énergie. Les deux tiers de cette eau consommée sont captés dans le sous-sol, dans des sources ou des nappes profondes. Le tiers restant est issu des eaux de surfaces, fleuves, rivières ou lacs. Au total, la consommation d’eau est d’environ 85 m³ d'eau par habitant et par an, soit 234 litres d’eau par personne et par jour.

En France, on estime qu’un milliard de m³ sont perdus chaque année. Dans les fuites du réseau de distribution, ce qui représente l’équivalent de la consommation annuelle de 18 millions de personnes. Sachant que le renouvellement d’un km de canalisation d’eau coûte entre 150.000 et 800.000 euros, il faudrait en remplacer 1,2 % au moins par an pour améliorer l’état du réseau. Or, dans la réalité, le taux de remplacement atteint 0,8 % au mieux, ce qui explique le taux de fuite élevé. Heureusement, plusieurs innovations technologiques vont permettre à l’avenir d’aller vers une gestion prédictive du réseau en détectant de manière précise et précoce ces fuites qui engendrent un énorme gaspillage de la ressource en eau. Une société corse, ACWA Robotics, a obtenu trois récompenses au dernier CES de Las Vegas en janvier dernier, dans la catégorie "Villes connectées" pour son robot explorateur. Ce cylindre articulé est capable de parcourir jusqu’à trois km par jour dans les canalisations pour vérifier leur état et établir une cartographie précise du réseau. Bientôt, le Pathfinder pourra aussi réparer les fuites de l’intérieur.

La start-up Osiris, fondée par trois fils d’agriculteurs, a développé un tracteur autonome, capable d’irriguer jusqu’à 20 hectares par jour, tout en augmentant de 10 % le rendement sur des parcelles de pommes de terre à quantité d’eau constante. Ces économies sont obtenues grâce à un système de compilation de données agronomiques au sein des parcelles, associé à un outil d’IA et à des caméras qui détectent le stade de croissance de la plante, et des capteurs qui mesurent l’humidité du sol.

Le plan annoncé récemment par le gouvernement vise à organiser une nécessaire sobriété, optimiser la disponibilité et préserver la qualité de l’eau, et pouvoir répondre aux crises comme les sécheresses de l’an passé amenées à se multiplier dans un contexte de réchauffement climatique. Premier axe de ce plan, faire des économies d’eau. Le changement climatique pourrait nous priver d’un tiers de l’eau disponible en France à l’horizon 2050. Face à cette perspective, tous les secteurs d’activités sont invités à faire des propositions visant à réduire leur consommation d’eau dans les mêmes proportions. Le deuxième axe concerne la lutte contre les fuites qui sont un véritable fléau, avec 20 % de pertes. Le plan prévoit 180 millions d’euros pour résorber les fuites de 170 points noirs et sécuriser l’approvisionnement des 2000 communes à risques de pénurie estivale. Les réseaux seront progressivement équipés de compteurs intelligents d’ici 10 ans.

Troisième axe, la réutilisation des eaux usées. Dans ce domaine, la France est le mauvais élève de l’Europe avec moins de 1 % de l’eau usée réutilisée. Le plan prévoit de passer à 10 % d’ici à 2030, soit 300 millions de m³. Pour tenir cet objectif, l’utilisation d’eau réutilisée ou d’eau de pluie récupérée doit devenir la norme partout où c’est possible. Le quatrième axe concerne la planification de l’usage de l’eau. Le secteur agricole, qui consomme 60 % de l’eau, devra programmer une baisse de sa consommation qui passera notamment par une adaptation des cultures aux nouvelles conditions climatiques et la généralisation d’une gestion numérique intelligente des ressources en eau dévolues à l’agriculture. Enfin le dernier axe vise à généraliser le principe de la tarification progressive, afin d’inciter à la sobriété : les premiers mètres cubes resteront facturés à un prix modeste, mais au-delà d’un certain niveau de consommation, qui ne correspond plus à un usage sobre de l’eau, le prix du m³ sera plus élevé.

Dans le prolongement de ce plan, un décret simplifiant les procédures de réutilisation des eaux usées traitées (REUT) a été promulgué le 30 aout dernier. Ce décret très attendu vise à permettre l’utilisation des eaux sortant des stations d'épuration pour certains usages non-domestiques, qui consomment aujourd'hui de l'eau potable, comme le nettoyage des voiries ou l'arrosage des espaces verts. Le décret supprime également l’'autorisation pour avoir recours à l’eau de pluie pour ces usages.

Par arrêté préfectoral du 31 juillet, le préfet de la Gironde, Étienne Guyot, a autorisé l’alimentation de l’usine Etex France Building Performance, producteur de plaques de plâtre à Saint-Loubès, près de Bordeaux, par les eaux traitées de la station d’épuration de la commune. Il s’agit de la première autorisation de ce type en Gironde. Ce sont ainsi 50 000 m³ d’eaux résiduaires urbaines, représentant 50 % de la consommation du site, qui se substitueront à l’eau potable actuellement utilisée dans le procédé.

D’autres solutions innovantes ont déjà été mises en place dans le département de la Haute-Loire. L’exploitation du GAEC du Lavandin sur la commune d’Auzon a mis en place un dispositif de récupération des eaux pluviales de toiture du bâtiment d’élevage de 900 m². Les eaux sont collectées pré-filtrées puis stockées dans une citerne souple de 120m³. Ces eaux sont utilisées pour abreuver les vaches allaitantes et génisses dans les pâturages extérieurs. La commune d’Yssingeaux a mis en place deux cuves enterrées pour la récupération des eaux pluviales de toitures. Cette eau de pluie stockée permet l’arrosage des massifs même lors de périodes de sécheresse. À Limoges, l'Office International de l’Eau réutilise l'eau de pluie depuis plus de dix ans. Sur la toiture du bâtiment accueillant l'organisme, une cuve de deux mètres cubes est installée. L'eau y est filtrée, désinfectée, avant de venir remplir les chasses d'eau des toilettes, pour une centaine d'utilisateurs par jour.

En Ardèche, département classé en territoire prioritaire en ce qui concerne l'économie d'eau, le Département et la Préfecture ont organisé des Assises de l'eau. : Fin juillet, Thierry Devimeux, préfet de l'Ardèche, et Olivier Amrane, président du Département, ont présenté la feuille de route des économies à venir avec un objectif : 20 % de prélèvements en moins d'ici 2030. Au total, 31 mesures ont été décidées, la Préfecture effectuera le suivi de ces politiques.

Le ministre de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Christophe Béchu, a annoncé le 21 août les 50 premiers sites industriels lauréats du “Plan eau”, ce qui leur permet d'être accompagnés dans leur réduction de consommation d'eau. Parmi ces sites, on trouve celui de Seqens à Aramon, dans le Gard. Il s’agit d’un site polyvalent de production de principes actifs pour l’industrie pharmaceutique. Seqens y produit également des polymères et des lipides destinés à la production de médicaments. Il y a deux ans, un projet de construction d’un nouvel atelier de production de principes actifs hautement actifs a été lancé. Des technologies de type tours adiabatiques de refroidissement ont été installées pour réduire les consommations en eau de refroidissement sur ce nouvel atelier. Ces tours permettent de refroidir l’eau réchauffée, afin de la réinjecter dans le système de refroidissement. La nouvelle unité de fabrication est ainsi en boucle fermée et fait recirculer toujours la même eau, ce qui permet de réduire le prélèvement d’eau provenant du milieu naturel. Seqens envisage à terme d’étendre à l’ensemble de ses installations ce système de refroidissement adiabatique, utilisant uniquement des eaux recyclées. Autre exemple intéressant, les Pépinières Javoy, dans le Loiret, ont mis en place un circuit fermé, complété par deux bassins de 8000 m³, qui permet d’économiser jusqu’à 80 % d’eau.

La société parisienne Leakmited a conçu, pour sa part, un algorithme d’intelligence artificielle capable de localiser en amont les zones potentiellement sensibles aux fuites sur un réseau d’eau. Élaborée pour des collectivités et des entreprises privées, l’innovation permet de lutter contre le gaspillage de cette ressource précieuse. L’outil a déjà été testé et approuvé en France par les communes de Besançon ou encore Rouen. Une autre entreprise, Kipopluie, spécialisée dans la récupération et la gestion des eaux de pluie, propose des solutions complètes pour récolter et filtrer l’eau qui s’écoule des toitures. Ces dernières peuvent ensuite être revalorisées pour des usages non-potables (toilettes, arrosage des toitures végétalisées et espaces verts, lavage des véhicules ou le refroidissement des panneaux photovoltaïques). Ce réemploi permet de réduire sa consommation d’eau issue du réseau de 50 à 70 %.

Soulignons enfin que l’eau douce directement disponible pour les plantes, les animaux et l’homme ne représente qu’environ 1 % du total de l’eau sur Terre… Le reste de cette eau douce liquide est stockée dans le sol et le sous-sol de notre planète. Ainsi, l’eau souterraine est une eau invisible, qui est piégée dans les espaces entre les grains du sol et des roches, dans les pores, les fissures ou les fractures des roches. De nouvelles techniques de géophysique, reposant notamment sur l’analyse fine du champ électromagnétique renvoyé par le sous-sol et la détection de certaines particules subatomiques, comme les muons, vont permettre, d’ici quelques années, d’évaluer de manière précise, de manière dynamique (en 4D) ces immenses ressources en eau souterraine, encore mal connues. Il deviendra alors possible d’intégrer toutes ces données géophysiques dans de nouveaux outils de modélisation et de gestion de cette eau souterraine, ce qui constituera un formidable bond en avant dans la gestion prévisionnelle de ces gisements d’eau diffus, mais essentiels pour notre avenir.

On le voit, ces innovations et exemples récents montrent qu’il est tout à fait possible de réduire, à terme, de moitié, notre consommation nette d’eau, à efficacité économique et confort domestique équivalents. Nous y serons de toute manière contraints pour nous adapter aux conséquences inéluctables du réchauffement climatique et nous avons donc intérêt à prendre les devants et anticiper de manière concertée et intelligente, en mettant en place une nouvelle gestion prédictive, transparente et écologique de l’ensemble de nos réserves en eau, qu’il s’agisse des eaux de surface, ou des eaux souterraines, sans oublier bien sûr la réutilisation massive des eaux recyclées, qui doit devenir la règle. Mais toutes ces avancées technologiques, numériques et robotiques prometteuses ne pourront pas tout. Face à l’accélération du changement climatique dont nous avons tous pu constater l’ampleur en cette fin d’été qui a été le plus chaud jamais enregistré, nous allons également repenser de nouveaux modes de gestion et de gouvernance de l’eau plus démocratiques et plus équitables, afin de fixer des hiérarchies et priorités claires entre les différents usages et de permettre à tous de pouvoir continuer à accéder dans les générations à venir à des ressources en eau suffisantes et de qualité…

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com

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