L’agriculture utilise environ 70 % de la consommation mondiale d’eau douce mais l’efficience d’utilisation de l’eau dans de nombreux pays est inférieure à 50 %. Les techniques nucléaires et isotopiques permettent d’obtenir des données sur l’utilisation de l’eau, y compris les pertes dues à l’évaporation du sol, et aident à optimiser les programmes d’irrigation et à améliorer l’efficience d’utilisation de l’eau.
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Gestion de l’eau en agriculture
La FAO prévoit que d’ici 2050 les besoins en eau pour l’agriculture augmenteront de 50 % afin de satisfaire la demande alimentaire accrue d’une population croissante. L’eau douce se raréfie sur la planète en raison de sa mauvaise gestion, de son utilisation inconsidérée et des changements climatiques. Les problèmes liés à la rareté et à la qualité de l’eau dans de nombreuses régions du monde constituent une menace sérieuse pour la sécurité alimentaire et la durabilité environnementale futures, et leur résolution passe par une meilleure gestion des terres et des eaux. En collaboration avec la FAO, l’AIEA aide les États Membres à élaborer et à adopter des technologies basées sur le nucléaire afin d’optimiser les pratiques de gestion de l’eau en agriculture qui soutiennent l’intensification de la production végétale et la préservation des ressources naturelles.
Recours à la science pour améliorer la conservation des ressources en eau
Pour garantir la sécurité alimentaire et la gestion durable de l’eau pour l’agriculture, il est urgent d’augmenter la production des cultures par unité de volume d’eau utilisée dans le secteur agricole, et ainsi de renforcer l’efficience d’utilisation de l’eau sans que cela ait des conséquences néfastes pour la qualité et la quantité des eaux en aval.
L’amélioration de la gestion des ressources en eau doit s’appuyer sur une approche intégrée de la gestion des sols, de l’eau, des plantes et des nutriments. Celle-ci devrait comprendre l’optimisation des programmes d’irrigation et l’élaboration de systèmes d’irrigation plus efficaces, comme l’irrigation au goutte-à-goutte. La fertilité des sols doit être améliorée afin que la croissance des cultures ne soit pas limitée par des contraintes physiques ou le manque de nutriments et que chaque goutte d’eau puisse être pleinement utilisée pour la croissance. L’efficacité de l’absorption de l’eau par les cultures peut être assurée grâce à un programme d’irrigation basé sur la demande, tenant compte des besoins en eau et du stade de la croissance des différentes cultures, ainsi que des conditions environnementales existantes.
L’efficience d’utilisation de l’eau en agriculture peut être améliorée en réduisant au minimum les pertes par évaporation de l’eau du sol liées à la transpiration des plantes sur le terrain. La détermination du niveau d’évaporation de l’eau du sol et de transpiration des plantes donne des informations sur les quantités d’eau d’irrigation nécessaires pour des types de cultures et des stades de croissance spécifiques, ce qui joue une rôle clé dans la conservation et la gestion des ressources en eau.
Contribution possible des techniques nucléaires et isotopiques
Les techniques nucléaires et isotopiques jouent un rôle important en fournissant des informations essentielles à l’élaboration de stratégies pour une meilleure gestion de l’eau en agriculture.
- Grâce aux signatures isotopiques de l’oxygène 18 et de l’hydrogène 2 dans l’eau provenant des champs de cultures, on peut déterminer la part de l’eau d’irrigation évaporée du sol et celle perdue par transpiration des plantes, et obtenir ainsi des informations essentielles pour améliorer l’efficience d’utilisation de l’eau des cultures.
- L’humidimètre à neutrons est idéal pour mesurer l’eau présente dans les terres dans le voisinage immédiat des racines des cultures, et ainsi fournir des données précises sur la disponibilité de l’eau. C’est l’instrument le plus adapté pour mesurer l’humidité du sol dans des conditions de salinité, et il permet d’élaborer des programmes d’irrigation optimaux. Il est aussi couramment utilisé pour étalonner les capteurs d’humidité traditionnels.
- La signature isotopique de l’azote 15 est utilisée pour suivre le mouvement des engrais azotés marqués dans le sol, les cultures et l’eau, des informations essentielles pour déterminer les facteurs qui peuvent influer sur l’efficacité de l’utilisation de ces engrais et la qualité de l’eau dans les paysages agricoles. Les signatures isotopiques combinées de l’azote 15 et de l’oxygène 18 dans le nitrate permettent de déterminer et de séparer les sources de pollution par les nitrates dans les bassins agricoles.
- L’humidimètre à neutrons de rayons cosmiques est utilisé pour évaluer les flux d’eau à l’échelle du paysage afin d’élaborer des stratégies de gestion durable de l’utilisation des terres et de l’eau.
