La collecte des eaux de pluie in situ

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La collecte des eaux de pluie in situ à Jodhpur, Rajasthan. Photo : Greenfield Eco Solutions Pvt. Ltd

Dans les régions arides et semi-arides où les précipitations sont faibles ou peu fréquentes pendant la saison sèche, il est nécessaire de stocker un volume maximum d'eau de pluie pendant la saison humide. Cette quantité d’eau pourra être utilisée ultérieurement, en particulier pour l'approvisionnement en eau agricole et domestique.
 Une des méthodes fréquemment utilisées dans la collecte des eaux de pluie est le stockage des eaux pluviales in situ. Les régions basses d’un point de vue topographique représentent des sites idéaux pour la récolte des précipitations in situ. Cette technique a été utilisée dans les régions arides et semi-arides au nord-est du Brésil, en Argentine et au Paraguay, principalement à des fins d'irrigation. La technologie in situ consiste à rendre le stockage disponible dans les zones où l'eau sera utilisée.

Généralement, cette technologie est simple et facile à utiliser. Les organisations gouvernementales ainsi que la communauté agricole travaillent généralement ensemble afin de soutenir et de promouvoir le stockage de l'eau de pluie in situ. Des programmes éducatifs et d'information devraient être fournis pour informer les utilisateurs des avantages de cette technologie et des moyens de mise en œuvre d’une collecte des eaux de pluie tout en empêchant l’érosion du sol.

Conditions appropriées à la collecte des eaux de pluie

Cette technologie augmente l'approvisionnement en eau à des fins d’irrigation dans les régions arides et semi-arides. Elle favorise des pratiques de gestion améliorées dans la culture du maïs, du coton, du sorgho et de beaucoup d'autres cultures. Elle fournit également un approvisionnement en eau supplémentaire pour l'abreuvement du bétail et la consommation domestique.

La technologie in situ est applicable aux zones topographiques basses dans les climats arides ou semi-arides.

Cette pratique est utilisée de manière intensive dans le nord-est du Brésil, la région du Chaco au Paraguay et l’Argentine. Elle peut aussi être utilisée pour augmenter l'approvisionnement en eau pour les cultures, le bétail et l’usage domestique. Avec la mécanisation de l'agriculture, son utilisation a diminué. Cependant, cette technologie est toujours recommandée dans les régions où le volume des précipitations est faible et variable. L'approche utilisée dépend principalement de la disponibilité des équipements, de la nature des pratiques agricoles et de l’élevage du bétail, ainsi que du type de sol.

Acceptabilité culturelle

La collecte des eaux de pluie in situ a été pratiquée pendant de nombreuses années dans les communautés agricoles du nord-est du Brésil, du Paraguay et de l’Argentine. Les communautés agricoles dans d’autres régions arides et semi-arides peuvent facilement améliorer leur niveau d’irrigation et augmenter leur rendement de production grâce à cette technique.


Avantages Inconvénients
- Cette technologie requiert un travail supplémentaire minime.

- Elle offre une flexibilité de mise en œuvre ; les sillons peuvent être construits avant ou après la plantation.
- La collecte des eaux de pluie permet une meilleure utilisation des eaux de pluie pour des fins d’irrigation, notamment dans le cas des plates-bandes surélevées et inclinées.
- La collecte des eaux de pluie est compatible avec les meilleures pratiques de gestion agricole, y compris la rotation des cultures.
- Cette technologie offre plus de souplesse dans l'utilisation des sols.
- Les zones de collecte des eaux de pluie in situ perméables peuvent être utilisées comme une méthode de recharge artificielle des aquifères souterrains.

- La collecte des eaux de pluie in situ ne peut être appliquée lorsque la pente du terrain est supérieure à 5 %.

- Il est difficile de mettre en œuvre cette technologie dans les sols rocheux.
- Les zones couvertes de pierres et/ou d’arbres ont besoin d'être déblayées avant la mise en œuvre.
- Les coûts supplémentaires encourus pour mettre en œuvre cette technologie pourraient représenter un inconvénient pour certains agriculteurs.
- Les sols doivent être imperméables et à bas relief pour que la technologie in situ soit efficace.
- L'efficacité de la zone de stockage peut être limitée par une évaporation qui tend à se produire entre les pluies.


Conception & construction

Tous les systèmes de récolte des précipitations ont trois éléments : une zone de collecte, un système de transport et une zone de stockage. En ce qui concerne la technologie in situ, la collecte et le stockage sont fournis naturellement grâce à l’environnement. Les creux topographiques représentent des zones de collecte et de stockage idéales. Dans de nombreuses situations, ces zones sont imperméables car elles reposent sur des sols argileux qui minimisent l'infiltration. Les méthodes de collecte des eaux de pluie in situ et de préparation du terrain des zones agricoles au Brésil sont décrites ci-dessous.

Utilisation des dépressions topographiques en tant que zones de collecte des eaux de pluie

Au Paraguay, les zones de topographie basse utilisées pour le stockage des eaux de pluie s’appellent « tajamares ». Les tajamares sont construits dans les zones où se trouvent des sols argileux d’au moins 3 m de profondeur. Les tajamares sont servis par des canaux de distribution qui acheminent l'eau de la zone de stockage vers les domaines d'utilisation. Les zones de collecte et de stockage doivent être clôturées afin d’éviter la contamination par les animaux. Cette technologie est habituellement combinée avec des réservoirs de stockage construits en argile. L'eau est conduite de la zone de collecte des eaux pluviales in situ jusqu’au réservoir de stockage au moyen d'une pompe, généralement entraînée par un moulin à vent, comme le montre le schéma 1 ci-dessous.

Schéma 1. Les zones de récolte des précipitations à topographie basse (tajamares). Source: Eugenio Godoy V., National Commission on Integrated Regional Development of the Paraguayan Chaco, Filadelfia, Paraguay.

L'eau stockée dans les tajamares sert normalement pour l'abreuvement du bétail et peut être utilisée pour la consommation domestique après la filtration et/ou la chloration. Des tajamares individuels ont servi également comme moyens de recharge artificiels des aquifères. Les tajamares construits dans le Chaco paraguayen ont produit jusqu'à 6 800 m3/an pour la réalimentation des aquifères.

Utilisation des sillons en tant que zones de stockage d’eau de pluie

Les sillons semi-circulaires présents autour des jeunes pousses d’Acacia fraîchement plantées capturent et retiennent l’eau de pluie.Photo: FAO - T.F. SHAXSON

Les sillons peuvent être utilisés en tant que moyens de stockage de l’eau de pluie récoltée in situ. Ils sont construits avant ou après la plantation afin de pouvoir stocker de l’eau pour l’alimentation future des plantes. Variante de l’emploi des dépressions topographiques pour stocker l’eau de pluie, cette méthode utilise des tranchées aplaties entre les rangées de cultures pour stocker l'eau. Les sillons peuvent comprendre des barrages de boue ou des barrières tous les 2 à 3 m le long de chaque rangée. Ces sillons permettent de conserver l'eau de pluie pour de longues périodes ainsi que d’éviter une érosion et un écoulement de surface excessifs. Des lits surélevés peuvent également être utilisés pour retenir l'eau dans les sillons, ou bien on peut laisser des zones non cultivées entre les rangées, espacées de 1 m de distance, afin d'aider à capter l'eau de pluie qui tombe sur la terre entre les sillons.

La méthode Guimarães Duque

La méthode Guimarães Duque a été développée au Brésil pendant les années 50 et emploie des sillons et des lits de plantation surélevés, sur lesquels on fait des coupes transversales pour retenir l'eau à l'aide d'une charrue à disque réversible avec au moins trois disques. Les sillons sont généralement placés à la lisière de la zone de culture.

Coûts, opération & entretien

Cette technologie nécessite très peu d’entretien une fois que le site est choisi et préparé à l’avance. L’entretien est effectué principalement au cours des activités agricoles quotidiennes, et consiste principalement à garder la zone de collecte libre de tout débris ou de végétation indésirable. Lorsque les rangées sont partiellement cultivées, une rotation des zones labourées permettra un entretien plus efficace de l'espace de stockage disponible.

Les coûts des systèmes de captage des eaux de pluie in situ sont minimes. Le coût principal de cette technologie est lié au matériel et à la main-d’œuvre nécessaires pour construire les clôtures et les sillons. Le tableau 1 indique les coûts représentatifs signalés pour des méthodes différentes de préparation de terrain dans les zones cultivées du Brésil. En outre, le coût de construction d'un tajamar au Paraguay a été signalé à 4 500 dollars américains. Ce coût comprend non seulement le coût de la préparation de la terre, mais aussi le coût des équipements auxiliaires, tels que le réservoir de stockage et le moulin à vent indiqués dans le schéma 1.


Tableau 1. Coût estimé (USD) des différentes méthodes de préparation du site pour les zones de collecte des eaux de pluie dans les régions agricoles du Brésil.

Méthode Équipement de base Traction animale Total Coût horaire de mise en œuvre
Tranchées de terrain plat 150,00 300,00 450,00 0,96
Sillons de plantation 80,00 300,00 380,00 0,90
Sillons avant plantation 180,00 70,00 250,00 0,90
Sillons avec barrières 180,00 70,00 250,00 0,90
Lits surélevés et inclinés 1 500,00 1 000,00 2 500,00 12-15
Sillons en zones partielles 100,00 80,00 180,00 0,70
Méthode Guimarães Duque ... ... ... 12-15


Poursuite du développement de la technologie

Le matériel utilisé dans la construction des sillons et des zones de stockage doit être amélioré. Des charrues et des tracteurs relativement peu coûteux peuvent réduire le coût de mise en œuvre et contribuer à une utilisation plus répandue de cette technologie par les petits agriculteurs. Des nouvelles méthodes de conservation des sols devraient être explorées.

Manuels, vidéos et liens

Contacts

  • José Barbosa dos Anjos, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Centro de Pesquisa Agropecuaria do Trópico Semi-Árido (CPATSA), BR-428 km 152, Zona Rural, Caixa Postal 23, 56300-000 Petrolina, Pernambuco, Brasil. Tel. (55-81)862-1711. Fax (55-81)862-1744. E-mail: jbanjos@cpatsa.embrapa.br.
  • Everaldo Rocha Porto, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Centro de Pesquisa Agropecuaria do Trópico Semi-Árido (CPATSA), BR-428 km 152, Zona Rural, Caixa Postal 23, 56300-000 Petrolina, Pernambuco, Brasil. Tel. (55-81)862-1711. Fax (55-81)862-1744. E-mail: erporto@cpatsa.embrapa.br.
  • Luiza Teixeira de Lima Brito, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Centro de Pesquisa Agropecuaria do Trópico Semi-Árido (CPATSA), BR-428 km 152, Zona Rural, Caixa Postal 23, 56300-000 Petrolina, Pernambuco, Brasil. Tel. (55-81)862-1711. Fax (55-81)862-1744. E-mail: luizatlb@cpatsa.embrapa.br.
  • Eduardo Torres, Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Aridas (IADIZA), Dependiente del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONICET), Universidad Nacional de Cuyo y Gobierno de la Provincia de Mendoza, Casilla de Correo 507, 5500 Mendoza, República Argentina. Fax (54-61)287955.
  • Maria Sonia Lopes da Silva, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Centro de Pesquisa Agropecuaria do Trópico Semi-Árido (CPATSA), BR-428 km 152, Zona Rural, Caixa Postal 23, 56300-000 Petrolina, Pernambuco, Brasil. Tel. (55-81)862-1711. Fax (55-81)862-1744. E-mail: soniag@cpatsa.embrapa.br.
  • Aderaldo de Souza Silva, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Centro Nacional de Pesquisa de Monitoramento e Avaliacao de Impacto Ambientalt (NPMA), Rodovia SP-340 km 127.5, Bairro Tanquinho Velho, Caixa Postal 69, 13820-000 Jaguariuna, São Paulo, Brasil. Tel.(55-4198)67-5633. Fax (55-4198)67-5225.
  • Un grand wiki sur l'utilisation de l'eau pour l'agriculture : Agropedia

Remerciements

Source Book of Alternative Technologies for Freshwater Augmentation in Latin America and the Caribbean. 1.2 Rainwater harvesting in situ. UNEP - International Environmental Technology Centre United Nations Environment Programme. Unit of Sustainable Development and Environment General Secretariat, Organization of American States, Washington, D.C., 1997.