Utiliser la blockchain pour réguler l'utilisation de l'eau d'irrigation

Un projet, piloté au Kenya par l'ONG environnementale américaine The Freshwater Trust, pourrait prochainement donner lieu à une application en Californie, pour réguler les prélèvements d'eau souterraine destinés en particulier à l'irrigation des cultures. Couplant, via des satellites, des capteurs connectés installés sur les pompes, pour suivre au plus près la consommation, à un marché des crédits d'eau sécurisé par la technologie de la blockchain, le dispositif permettrait de réduire les déperditions et d'optimiser le fonctionnement du marché.

Source : Digital Trends

Une très forte exposition aux pesticides a un impact négatif sur les naissances

Dans un article publié en août dans la revue Nature Communications, des chercheurs de l'université de Santa Barbara, aux États-Unis, analysent l'impact de l'exposition aux pesticides sur les naissances, et plus particulièrement sur le poids des nouveaux-nés, le temps de gestation et les anomalies chromosomiques ou de structure, dans la vallée de San Joaquin, en Californie. Dans cette région agricole, la plus productive de l'État, les agriculteurs cultivent des fruits et légumes et des noix à forte valeur ajoutée, ces cultures étant toutefois très consommatrices de main-d’œuvre et d'intrants chimiques. Les auteurs ont mobilisé deux bases de données distinctes :

- celle sur l'utilisation de pesticides, en kilogrammes de substance active appliqués par zone du système de cadastre américain (2,6 km² ou 1 mile2), produite par le département californien de régulation des pesticides pour la période 1996-2012 ;

- les données du fichier statistique californien des naissances sur 1997-2011.

Au total, 137 210 naissances ont été incluses dans l'analyse.

Les données montrent que l'utilisation de pesticides dans la vallée de San Joaquin suit une distribution très asymétrique (première figure ci-dessous) et est très variable d'une année sur l'autre (seconde figure). Ainsi, 50 % des femmes enceintes n'ont pas du tout été exposées aux pesticides, mais 5 % d'entre elles (respectivement 1 %) l'ont été avec des applications supérieures à 4 000 kg/mile2 (respectivement 11 000 kg/mile2).

Distribution de l'usage annuel de substance active de pesticides par section de 2,6 km²

Source : Nature Communications

Distribution spatiale (a) et écart-type inter-annuel (b) de l'usage de pesticides dans la vallée de San Joaquin

 
Source : Nature Communications

Les auteurs ont alors divisé leur échantillon en deux sous-groupes : les 5 % de femmes localisées dans les zones de fortes utilisations des produits phytosanitaires, et les autres. En comparant le premier groupe au second, ils montrent que, lorsque les femmes enceintes sont fortement exposées aux pesticides, le poids de l'enfant à la naissance est statistiquement inférieur de 0,4 %, la probabilité de naissance prématurée est supérieure de 8 % et la probabilité d'une anomalie est supérieure de 9 %. Pour les auteurs, ces résultats suggèrent que des politiques publiques visant les populations localisées dans des zones d'importantes utilisation de produits phytosanitaires pourraient limiter efficacement les problèmes des nouveaux-nés qui leur sont liés.

Estelle Midler, Centre d’études et de prospective

Source : Nature Communications

Défis liés à la progression de Xylella fastidiosa : la stratégie de lutte en Californie

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) a organisé le 15 mars 2016 un séminaire sur la situation mondiale des pathologies végétales liées à Xylella fastidiosa. Classée en France dans la catégorie des dangers sanitaires les plus à risques, cette bactérie peut coloniser plus de 300 végétaux et causer un large éventail de maladies, variables selon les plantes hôtes (oliviers, vigne et différents arbres fruitiers notamment).

Au cours de ce séminaire, R. Almeida, de l'université de Californie, a présenté les stratégies mises en place dans cet État pour lutter contre l'une des pathologies provoquées sur la vigne, la maladie de Pierce. Identifiée depuis 1892 en Californie du Sud, elle provoque des taches foliaires avant de détruire les ceps.

Le voisinage entre vigne et vergers d'agrumes, hôtes préférentiels du principal insecte vecteur de la bactérie, le Glassy-Winged Sharpshooter (GWSS), induit un risque accru de contamination. Par exemple, dans la région viticole de Temecula, la population de GWSS a décuplé au cours des années 1990, la maladie de Pierce atteignant 100 % du vignoble vers 2000. Cette situation a pu également favoriser l'apparition de nouveaux vecteurs parmi les insectes suceurs de sève, ainsi que de nouvelles souches de Xylella, pouvant affecter d'autres plantes (amandiers et lauriers-roses notamment) et provoquer d'autres maladies.

Les mesures de lutte privilégiées dans cette zone ont été, dans les vergers d'agrumes, un contrôle chimique large des vecteurs et, dans les vignobles, un traitement phytosanitaire ciblé des plants ou le remplacement des plants contaminés. Cette stratégie a nécessité une collaboration active des cultivateurs d'agrumes, qui ont accepté de traiter leurs arbres en préventif ; la population de GWSS et l'incidence de la maladie de Pierce ont diminué de façon significative.

Si la maladie de Pierce est également présente en Californie du Nord, les viticulteurs ont recours aux méthodes de lutte classiques : application de phytosanitaires insecticides dans le vignoble en curatif, contrôle des populations d'insectes notamment sur les cours d'eau voisins, élimination des mauvaises herbes et remplacement des plants contaminés. Enfin, le Center for wine economics a estimé, en 2012, à 104 millions de dollars par an la perte de production du vignoble californien liée à la maladie de Pierce.

Madeleine Lesage, Centre d'études et de prospective

Source : Anses

Impacts de la sécheresse et transferts d’eau virtuelle aux États-Unis : deux publications récentes

L’université de Davis a actualisé en août ses résultats sur les impacts de la sécheresse en Californie pour l’année 2015 (voir un précédent billet sur ce blog pour plus d’explications sur l’exercice de modélisation). Ainsi, les pertes sont évaluées par les auteurs à 1,84 milliard de dollars pour le secteur agricole (2,74 milliards tous secteurs confondus) et 10 100 emplois saisonniers sont impactés. D’autre part, ils estiment que les ressources en eau souterraine permettent de compenser 70 % de la diminution en eau de surface disponible (avec une augmentation des coûts de pompage et un nombre croissant de puits creusés s’accompagnant d’effets collatéraux comme la subsidence des terrains).

Un autre article, publié dans PNAS, se penche sur les transferts d’eau virtuelle pour les produits agricoles, dont la production mobilise les ressources d’aquifères états-uniennes, en particulier celles de Central Valley, des Grandes plaines et du Mississippi. Les auteurs estiment que 91 % de cette eau virtuelle restent aux Etats-Unis, et que ces transferts représentent 18,5 % de la production domestique de céréales. Ces travaux conduisent également les auteurs à conclure que certains pays comme le Japon, Taiwan ou Panama, dépendent de ces ressources en eau souterraine pour leur approvisionnement domestique en céréales (entre 9 et 10 %).

Sources : UC Davis, PNAS

Conséquences de la sécheresse dans l'État californien sur le secteur agricole

Publiée par le Center for Watershed Sciences en juillet 2014, une étude évalue l'impact de la sécheresse sur l'agriculture californienne. 2014 est la troisième année de sécheresse consécutive et également la troisième plus importante historiquement. L'étude couvre plus de 90% des terres irriguées de cet État (3,8 millions d'ha). Concernant la méthodologie, plusieurs modèles sont utilisés : le Statewide Agricultural Production Model pour les aspects économiques liés aux productions agricoles (chiffre d'affaires, coûts, intrants dont eau) couplé avec le Impact Analysis for Planning Model pour les impacts sur l'emploi au niveau de l'État, et le modèle C2VSim qui simule les prélèvements en eau (souterraine et de surface).

Repérage des zones étudiées

Source : UC Davis

Dans un premier temps, les auteurs estiment que la ressource en eau de surface diminuerait en 2014 de 8,1 milliards de m³, soit un volume représentant 25% de la quantité annuellement utilisée par le secteur agricole dans les zones étudiées. Ce déficit serait compensé aux trois-quarts par des extractions d'eau souterraine, à hauteur de 6,3 milliards de m³ : leur part dans les prélèvements totaux passerait ainsi de 31% à 51%. Le coût de ce pompage additionnel est évalué à environ 454 millions de dollars.

Du point de vue des productions agricoles, les moins impactées sont celles à haute valeur ajoutée comme les arbres fruitiers, les fruits à coques ou les légumes. Les mises en jachère liées à la sécheresse concernent au total 173 200 ha, principalement des cultures de moindre valeur ajoutée comme les pâturages irrigués et des cultures annuelles. La diminution nette de ressource en eau induit des pertes de l'ordre de 810 millions de dollars pour les cultures et de 203 millions pour l'élevage, auxquelles il faut ajouter le coût du pompage additionnel cité plus haut. Au final, le coût global de la sécheresse 2014 pour la collectivité est de 2,2 milliards de dollars avec une perte de 17 100 emplois saisonniers et à temps partiel. À noter que 2015 pourrait aussi être une année avec des déficits importants en eau, hors prise en compte de l'impact d'El Niño.

Les auteurs mettent en évidence deux thèmes nécessitant de meilleures connaissances. D'une part, les usages de l'eau souterraine en Californie sont méconnus, bien que le niveau des nappes phréatiques soit bien suivi. Ces dernières ne se rechargeant pas entièrement chaque année, y compris en année humide, cette ressource est donc de plus en plus difficile d'accès et les coûts plus élevés (pompages plus profonds). Un enjeu d'autant plus important que cette étude met en évidence la dépendance du secteur agricole à la ressource souterraine en cas de sécheresse.

D'autre part, il paraît nécessaire de mieux connaître les marchés de l'eau californiens : ces marchés fonctionnent essentiellement de manière informelle, et il y a absence d'informations centralisées sur les prix et les quantités disponibles qui impactent la bonne gestion de la ressource en eau en cas de sécheresse.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Sources : UC Davis

Pour plus d'informations sur l'évolution de la sècheresse : Pacific Institute