Un outil de simulation adapté à la gestion des ressources en eau du
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1. Le mod le conomique de l agriculture irrigu e Focus Un outil de simulation adapt la gestion des ressources en eau du territoire dans le cadre d une d marche participative Le d veloppement d outils et de m thodes permettant des tester diff rents sc narios relatifs aux syst mes de culture peut tre un l ment cl dans les instances de concertation ou de n gociation mises en place dans le cadre de la planification de ressource en eau l chelle de territoires Focus sur Pilote Ter et Olympe deux logiciels d velopp s respectivement par Irstea et l Inra dont l articulation a permis de constituer un outil de simulation adapt la gestion territorialis e des ressources en eau dans le cadre d une d marche participative es enjeux de l agriculture portent d une part sur la reconnaissance de son r le sp cifique une chelle locale et d autre part sur les r ponses qu elle peut apporter aux grands d fis mondiaux en mati re d alimentation et de gestion durable des ressources et notam ment de la ressource en eau Les arbitrages sur ces grandes questions impliquent l laboration de nouveaux cadres de concertation et de r gulation conomique ainsi que la formulation de strat gies de d veloppement conomique et social Alimenter la r flexion et faciliter la prise de d cision des gestionnaires de la ressource s av re primordial En effet en situation de fortes variations du2. SCIENCES EAUX amp TERRITOIRES N 11 2013 mod lisation technico conomique des parcelles des exploitations agricoles entit conomique o l exploi tant prend ses d cisions et du territoire ensemble d exploitations agricoles Ce travail de mod lisation est r alis en concertation avec les acteurs du territoire pour alimenter le mod le en informations relatives aux stra t gies et pratiques d irrigation en fonction de diff rents sc narios conomiques climatiques ou r glementaires Cet article pr sente plus particuli rement le fonction nement et les sp cificit s de deux logiciels dont l arti culation constitue l outil de simulation Un logiciel Pilote Ter fond sur un mod le de culture fournit des r sultats en mati re de rendements et demande en eau pour un ensemble de cultures conduites sous diff rentes conditions techniques pratiques culturales mat riel et p do climatiques observ es localement Ces r sultats sont impl ment s dans le second logiciel le simulateur technico conomique Olympe qui produit des r sul tats conomiques l chelle de l exploitation et du terri toire Nous pr sentons ici les principes des deux mod les Pilote Ter et Olympe Pr sentation de Pilote Ter Pilote est un mod le de culture d velopp par Irstea dont les principes sont pr cis s notamment dans les articles de Mailhol et al 1997 et de Khaledian et al 2009 Le mod le pre
3. logiciel Olympe est un simulateur technico cono mique Il apporte une aide la d cision pour l orien tation strat gique de l exploitation agricole aussi bien l chelle individuelle que dans une d marche collective Attonaty et al 2010 Il s appuie sur un ensemble de donn es ateliers de pro duction l mentaires cultures animaux al as sur les prix et sur les quantit s produites ou consomm es typologie d exploitations pour fournir des r sultats standards compte d entreprise bilan tr sorerie ainsi que des outputs personnalisables par l utilisateur indi cateurs tats de sortie graphiques Ces derniers per mettent de synth tiser l information n cessaire la prise de d cision en facilitant l analyse des r sultats Le mod le conomique de l agriculture irrigu e D Q SCIENCES EAUX amp TERRITOIRES N 11 2013 Le mod le conomique de l agriculture irrigu e Sa fonction de simulateur permet de construire des variantes ou sc narios d un m me cas tudi en prenant en compte les al as Leur comparaison offre la possibi lit de tester diff rentes hypoth ses sur les cons quences d un changement technique d une r orientation de la production l chelle d une exploitation ou d une r gion ou de modifications de la r glementation Politique agri cole commune par exemple amenant des changements de r gles de calcul l ensemble des donn
4. plante sol climat pratiques agricoles Pour y parvenir une application d nomm e Pilote Ter pour territoire a t d velopp e Elle associe une base de donn es au mod le de culture Pilote et permet de g rer des entr es et sorties multiples du mod le partir d une interface graphique unique Les processus de simulation sont automatis s et la saisie des param tres n cessaires au fonctionnement de Pilote culture sol climat conduite de l irrigation dates de semis et de r colte facilit e Les param tres sont enregistr s dans la base de donn es et pour chaque simulation r aliser l application g n re les fichiers n cessaires puis lance l ex cution de Pilote Il est ainsi possible de r aliser tr s rapidement un grand nombre de simulations dont les r sultats sont ensuite agr g s pour obtenir une information synth tique sur des exploitations types et l ensemble du territoire mais en conservant accessibles l ensemble des donn es et calculs interm diaires pour laborer des indicateurs la demande Ce travail a fait l objet d un contrat de partenariat de recherche entre Irstea UMR G EAU et le bureau d tudes Diata sp cialis dans le conseil en gestion de territoires agricoles en relation avec les probl matiques li es l irrigation Pr sentation d Olympe D velopp pour l Institut national de la recherche agro nomique par Jean Marie Attonaty partir de 1999 le
5. contexte local acc s aux ressources r glementation les quilibres conomiques peuvent se rompre Si les mod les d opti misations lin aires classiques peuvent contribuer iden tifier les situations de rupture ils ne fournissent pas une aide la d cision pour r tablir de nouveaux quilibres techniques et conomiques Il faut alors s inscrire dans une d marche de projet qui va prendre en compte les volutions possibles des pratiques agricoles des activi t s des exploitations et des impacts sur le territoire en mati re de ressource en eau de revenu et en int grant de mani re plus large l volution de la soci t et de ses attentes vis vis de l agriculture La mise en place de la directive cadre sur l eau remet en question les allocations d eau pour l agriculture dans de nombreux territoires C est en effet ce secteur qui est le plus couramment impact par les restrictions d usages qu elles soient conjoncturelles arr t s s cheresse ou structurelles diminution de l allocation Cependant si l valuation de l impact agronomique et conomique de telles mesures n cessite la mise en place d un dialogue avec la profession agricole des outils sont n cessaires pour quantifier les effets de restrictions d eau sur les ren dements agricoles et sur l conomie des exploitations et des territoires concern s cette fin une m thode op rationnelle a t d velopp e Elle est bas e sur la
6. t montr que le LAI est un bon indicateur de la capacit de production de mati re s che de la plante et donc du rendement final de la culture Associ e des donn es climatiques pluie temp rature moyenne vapotranspiration potentielle rayonnement global de la p riode sur laquelle s effectue la simula tion la combinaison des deux modules fournit pour une culture et des caract ristiques de sol donn es une estimation du rendement et de la consommation en eau n cessaire pour atteindre ce rendement les facteurs de production autres que l irrigation sont suppos s tre non limitant Pilote r alise un bilan hydrique complet sur la p riode de simulation La conduite de l irrigation dates et quantit s d eau apport es peut tre d finie par le logi ciel en fonction de niveaux d puisement des r serves pr d finis pour atteindre un rendement objectif ou par l utilisateur selon un calendrier d irrigation Le logiciel value galement le drainage c est dire la quantit d eau perdue qui ne profite pas la culture fonction des pluies et de la gestion de l irrigation et de leur ad qua tion aux besoins des cultures la capacit de stockage hydrique du sol au climat Pour obtenir une estimation des besoins en eau et des rendements l chelle d une exploitation et plus g n ralement d un territoire il est n cessaire de r aliser plu sieurs simulations qui correspondent des combinaisons
7. es et des r sultats peuvent tre transf r s sur tableur Les liens entre les composantes de l outil l articulation des diff rentes composantes de l outil est r sum e sur la figure qui fait appara tre l origine des donn es d entr e utilis es et les principales chelles rete nues l ensemble des informations issues des enqu tes des r seaux de r f rences et des suivis ainsi que les bases de donn es mobilis es permettent d tablir une typologie des exploitations du territoire Pour les diff rentes exploi tations types une mod lisation agro conomique est mise en uvre en mobilisant la fois Pilote Ter et Olympe Gr ce l application Pilote Ter le mod le de culture Pilote dispose des indications n cessaires pour valuer les r sultats agronomiques l chelle de l ensemble des parcelles de cultures des diff rentes exploitations types en tenant compte des pratiques des agriculteurs Cette application permet en outre de prendre en compte l al a climatique ou des restrictions d acc s l eau en g rant plusieurs s ries de sc narios Pour ces m mes exploitations types le logiciel Olympe utilise les sorties de Pilote Ter rendements des diff rentes cultures volume d eau d irrigation et l ensemble des donn es technico conomiques pour calculer les indicateurs conomiques l chelle de ces unit s de gestion L al a du march coupl l al a climatique peut alors tre pri
8. et d en valuer les cons quences cono miques et environnementales L outil de simulation que constitue le couplage de ces logiciels repose sur trois points cl s proposant ainsi un support op rationnel pour la prise de d cision e une analyse bas e sur les unit s conomiques de d ci sions individuelles et collectives e a mod lisation des interactions multi niveaux niveaux allant de la parcelle au territoire en passant par l exploitation agricole e a construction de solutions contextualis es car son utilisation est associ e une m thode d analyse du terri toire fond e sur la participation des acteurs locaux Indispensable l utilisation efficace de tels outils dans le param trage et l acceptation des mod les l approche participative est mise en uvre dans le cadre d ate liers Ces outils jouent alors un r le majeur pour la co construction des sc narios la r alisation de simulations avec les acteurs agricoles en prise directe avec la r a lit du territoire Il y a donc une r elle coh rence entre les outils Pilote Ter et Olympe et la m thode choisie m me si leur interfa e peut encore tre am lior e les outils d velopp s rendent possibles les interactions n cessaires dans l approche participative BB Les auteurs Jacques FABRE Laurent BRUNEL et Gabrielle RUCHETON Diata 3191 Route de Mende 34093 Montpellier Cedex 5 3 jacques fabre diatae com laurent brunel diatae c
9. nd en charge de nombreuses cultures dont les comportements face au stress hydrique ont t valu es dans diff rentes configurations travaux en station exp rimentale et suivis chez des agriculteurs Il se compose de deux modules principaux e un module Sol qui mod lise les transferts d eau dans le sol au moyen de trois compartiments ou r ser voirs un r servoir superficiel qui g re les changes d eau avec l atmosph re vaporation directe du sol et transpiration de la culture dont la valeur est gale la transpiration maximum du couvert un r servoir m dian qui volue avec l enracinement dans lequel la culture Focus Un outil de simulation adapt la gestion des ressources en eau du territoire dans le cadre d une d marche participative O Repr sentation sch matique des articulations entre les composantes de l outil pour un sc nario climatique et conomique donn Mod le agro conomique Exploitations types Pilote Ter Mod le agro conomique Territoire pr l ve en fonction de son niveau de remplissage et un r servoir profond situ sous le front racinaire et qui est limit par l enracinement maximum e un module Plante qui simule l volution de l in dice de surface foliaire LAI en anglais Leaf Area Index en fonction des conditions hydriques et des sommes de temp ratures correspondant aux diff rents stades du d veloppement de la plante Il a en effet
10. om gabrielle rucheton diatae com Jean Claude MAILHOL et Pierre RUELLE Irstea centre de Montpellier UMR G EAU Gestion de l eau acteurs et usages 361 rue J F Breton BP 5095 34196 Montpellier Cedex 5 jean claude mailhol irstea fr pierre ruelle irstea fr Philippe LE GRUSSE Institut agronomique m diterran en de Montpellier UMR G EAU Gestion de l eau acteurs et usages 3191 Route de Mende 34093 Montpellier Cedex 5 legrusse iamm fr ATTONATY J M DEHEUVELS O LE BARS M LE GRUSSE P PENOT E SNOECK D 2010 Olympe outil de od lisation et de simulation des exploitations agricoles Manuel d utilisation INRA CIRAD CIHEAM IAMM d 87 p KHALEDIAN M R MAILHOL J C RUELLE P ROSIQUE P 2009 Adapting PILOTE model for water and yield management under direct seeding system the case of corn and durum wheat in a Mediterranean context Agric Water Manag 96 5 p 757 770 MAILHOL J C OLUFAYO A RUELLE P 1997 Sorghum and sunflower evapotranspiration and yield from simulated leaf area index Agric Water Manag n 35 p 167 182 SCIENCES EAUX amp TERRITOIRES N 11 2013 F 1 t LE LS Rd 0 ARE p T w 3 Ve i A y LE Le A igi Ben i RG Srini gs el a ra s pu 7 E i l i J gt a 1 T T EL d Gi E L is x me e a F i i i i 1 V A a w E E L 5 j r i pe van rstea d veloppe des outils po
11. s en compte dans diff rents sc narios pour tenir compte de la volatilit des prix et valuer leurs effets sur les diff rents types d exploitations En tenant compte des effectifs des diff rentes classes d exploitations issues de la typologie on obtient ainsi un mod le agro conomique agr g l chelle du terri toire mais on fait aussi appara tre le poids des diff rentes classes dans le r sultat final L outil est particuli rement adapt une approche par ticipative car il permet de visualiser gr ce la base de donn e Pilote Ter et la structure du logiciel Olympe lui m me les diff rentes donn es prises en compte l chelle de la parcelle de l exploitation ou du territoire et de les modifier au cours des ateliers Cependant en g n ral les travaux r alis s lors de ces ateliers concernent de mani re pr cise un ou quelques types d exploitations EN SAVOIR PLUS In m 3 Focus Un outil de simulation adapt la gestion des ressources en eau du territoire dans le cadre d une d marche participative Conclusion Ces outils offrent une repr sentation dynamique de l agriculture en mettant en relation le niveau de d cision collectif gestionnaires de la ressource et le niveau de d cision individuel exploitations agricoles Il permet par agr gation de projeter sur le territoire les strat gies d adaptations de nouvelles contraintes d finies avec les agriculteurs
12. ur valuer les effets des restrictions d eau sur les rendements
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