2.5 Ressources en eau

2.5.1 Prédictions

Fig. 2.1 Empreinte d’eau (L par kg). Les poissons dans les systèmes RAS utilisent le moins d’eau que n’importe quel système de production alimentaire

En plus d’exiger des applications d’engrais, les pratiques agricoles intensives modernes imposent également des exigences élevées en matière de ressources en eau. Parmi les flux biochimiques (figure 2.1), on croit maintenant que la pénurie d’eau est l’un des facteurs les plus importants qui freinent la production alimentaire (Hoekstra et al., 2012 ; Porkka et al., 2016). Les augmentations projetées de la population mondiale et les changements dans la disponibilité de l’eau terrestre en raison du changement climatique exigent une utilisation plus efficace de l’eau dans l’agriculture. Comme il a été mentionné précédemment, d’ici 2050, la production agricole globale devra produire 60 % plus de nourriture dans le monde (Alexandratos et Bruinsma, 2012), avec une augmentation estimée de 100 % dans les pays en développement, compte tenu de la croissance démographique et des attentes croissantes en matière de niveau de vie (Alexandratos et Bruinsma, 2012 ; OMS 2015). La famine dans certaines régions du monde, ainsi que la malnutrition et la faim cachée, indiquent que l’équilibre entre la demande alimentaire et la disponibilité a déjà atteint des niveaux critiques, et que la sécurité alimentaire et hydrique sont directement liées (McNeill et al., 2017). Les prévisions relatives aux changements climatiques suggèrent une diminution de la disponibilité en eau douce et une diminution correspondante des rendements agricoles d’ici la fin du XXIe siècle (Misra, 2014).

Le secteur agricole représente actuellement environ 70 % de la consommation d’eau douce dans le monde, et le taux de retrait dépasse même 90 % dans la plupart des pays les moins avancés du monde. La pénurie d’eau augmentera au cours des 25 prochaines années en raison de la croissance démographique prévue (Connor et al., 2017 ; Esch et al., 2017), la dernière modélisation prévoyant une baisse de la disponibilité de l’eau dans un proche avenir dans presque tous les pays (Distefano et Kelly, 2017). Les Nations unies prévoient que la poursuite de pratiques de statu quo entraînera un déficit mondial d’eau de 40 % d’ici 2030 (Eau 2015). À cet égard, à mesure que les approvisionnements en eau souterraine pour l’irrigation sont épuisés ou contaminés, et que les régions arides connaissent davantage de sécheresses et de pénuries d’eau dues au changement climatique, l’eau destinée à la production agricole deviendra de plus en plus précieuse (Ehrlich et Harte 2015a). La rareté croissante des ressources en eau compromet non seulement la sécurité de l’eau pour la consommation humaine, mais aussi la production alimentaire mondiale (McNeill et al., 2017). Étant donné que la pénurie d’eau est attendue même dans les régions où les ressources en eau sont relativement suffisantes, il est important de mettre au point des techniques agricoles à faible consommation d’eau et d’améliorer la gestion écologique des eaux usées grâce à une meilleure réutilisation (FAO 2015a).

Le Rapport des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau pour 2017 (Connor et al. 2017) met l’accent sur les eaux usées en tant que source inexploitée d’énergie, de nutriments et d’autres sous-produits utiles, avec des implications non seulement pour la santé humaine et environnementale, mais aussi pour la sécurité alimentaire et énergétique, ainsi que pour l’atténuation des changements climatiques. Ce rapport préconise des technologies appropriées et abordables, ainsi que des cadres juridiques et réglementaires, des mécanismes de financement et une plus grande acceptabilité sociale du traitement des eaux usées, dans le but de réaliser la réutilisation de l’eau dans une économie circulaire. Le rapport fait également état d’un rapport du Forum économique mondial 2016 qui indique que la crise de l’eau est le risque mondial le plus préoccupant au cours des 10 prochaines années.

Le concept d’empreinte hydrique en tant que mesure de l’utilisation des ressources en eau douce par les humains a été mis de l’avant afin d’éclairer l’élaboration de politiques sur l’utilisation de l’eau. L’empreinte hydrique comporte trois composantes : (1) l’eau bleue, qui comprend l’eau de surface et l’eau souterraine consommée lors de la fabrication de produits ou perdue par évaporation ; (2) l’eau verte qui est l’eau de pluie utilisée en particulier dans la production agricole ; (3) l’eau grise, qui est une eau polluée mais qui reste dans l’eau existante normes de qualité (Hoekstra et Mekonnen 2012). Ces auteurs ont cartographié l’empreinte hydrique des pays du monde entier et ont constaté que la production agricole représente 92 % de l’utilisation mondiale de l’eau douce, et que la production industrielle utilise 4,4 % du total, alors que l’eau domestique ne représente que 3,6 %. Cela suscite des inquiétudes quant à la disponibilité de l’eau et a donné lieu à des efforts d’éducation du public visant à sensibiliser le public aux quantités d’eau nécessaires à la production de divers types de denrées alimentaires, ainsi qu’aux vulnérabilités nationales, en particulier dans les pays d’Afrique du Nord et du Moyen-Orient, où l’eau est rare.

2.5.2 Aquaponie et conservation de l’eau

Le concept économique de productivité comparée mesure la quantité relative d’une ressource nécessaire pour produire une unité de biens ou de services. On considère généralement que l’efficacité est plus élevée lorsque les besoins en ressources sont plus faibles par unité de biens et de services. Toutefois, lorsque l’on examine l’efficacité de l’utilisation de l’eau dans un contexte environnemental, la qualité de l’eau doit également être prise en compte, car le maintien ou l’amélioration de la qualité de l’eau accroît également la productivité (Hamdy, 2007).

Le problème croissant de la pénurie d’eau exige une amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’eau, en particulier dans les régions arides et semi-arides, où la disponibilité de l’eau pour l’agriculture et la qualité des rejets de l’eau sont des facteurs essentiels de la production alimentaire. Dans ces régions, la recirculation de l’eau dans les unités aquaponiques peut atteindre une efficacité remarquable de réutilisation de l’eau de 95 à 99 % (Dalsgaard et al., 2013). La demande en eau est également inférieure à 100 L/kg de poisson récolté, et la qualité de l’eau est maintenue dans le système de production des cultures (Goddek et al., 2015). De toute évidence, de tels systèmes doivent être construits et exploités pour minimiser les pertes d’eau ; ils doivent également optimiser leurs rapports entre l’eau du poisson et les plantes, car ce rapport est très important pour maximiser l’efficacité de la réutilisation de l’eau et assurer le recyclage maximal des nutriments. Des algorithmes de modélisation et des solutions techniques sont en cours d’élaboration afin d’intégrer des améliorations dans des unités individuelles et de mieux comprendre comment gérer efficacement et efficacement l’eau (Vilbergsson et al., 2016). Des renseignements supplémentaires sont fournis aux chapitres [9](/community/articles/chapitre-9-cycling-nutrient-dans les systèmes aquaponiques) et 11.

Compte tenu des besoins en sols, en eau et en éléments nutritifs, l’empreinte hydrique des systèmes aquaponiques est nettement meilleure que celle de l’agriculture traditionnelle, où la qualité et la demande de l’eau, la disponibilité des terres arables, le coût des engrais et l’irrigation sont autant de contraintes à l’expansion (figure 2.1).

**  **

Fig. 2.2 Ratios de conversion des aliments (RCA) calculés en kg d’aliment par poids vif et en kg d’aliment pour portion comestible. Seuls les insectes, qui sont mangés entiers dans certaines parties du monde, ont une meilleure FCR que les poissons