Améliorer la sécurité alimentaire en Afrique grâce aux technologies de rétention d’eau

L’agriculture reste un secteur essentiel pour le développement socio-économique et la croissance de l’Afrique. En effet, les petits exploitants agricoles en Afrique représentent plus de 60% de la population africaine et environ 23% du Produit Intérieur Brut (PIB) de l’Afrique. [1] La disponibilité et l’accès à l’eau sont des intrants vitaux pour la production agricole et la sécurité alimentaire. En tant que tels, les cultures, les légumes et l’élevage ont besoin d’eau pour améliorer la production alimentaire essentielle. [2] Cependant, dans de nombreuses régions du continent africain, l’accès à une eau de qualité est toujours limité. En outre, la quantité d’eau potable reste limitée en raison des capacités de gestion et de traitement qui deviennent un obstacle fondamental au développement des agriculteurs. [3]

L’eau a un impact sur tous les éléments de la vie humaine, y compris la santé, la production agricole, la sécurité alimentaire, les progrès technologiques et les économies des États. [4] Les problèmes de pénurie d’eau et de qualité de l’eau sont particulièrement importants en Afrique car de nombreux pays africains ont des systèmes de gestion de l’eau sous-développés. Il convient de noter que la médiocrité de l’approvisionnement en eau est généralement liée à la pauvreté dans ces régions. [5] La majeure partie de l’eau utilisée à des fins agricoles sur le continent africain provient principalement des précipitations. Par exemple, certains pays africains dépendent des comptes des cultures pluviales, qui représentent jusqu’à 95% de leurs activités agricoles. [6] Malheureusement, en raison des précipitations saisonnières très irrégulières et sporadiques en Afrique, les précipitations soutiennent à peine les besoins de gestion des cultures. [7] Cela entraîne une baisse des rendements des cultures et des insécurités alimentaires dans la plupart des pays africains.

Dans de nombreuses régions du continent, la plupart des gouttes de pluie s’évaporent avant de pouvoir provoquer un ruissellement. En conséquence, seule une petite partie des précipitations atteint les rivières, les lacs et les plans d’eau souterraine. En outre, la plupart des fermes sont situées loin des rivières, ce qui limite leur capacité à utiliser les plans d’eau pour l’irrigation. Notamment, la majorité du continent africain est constituée de déserts et de savanes semi-arides. Malheureusement, la majorité de ces zones reçoivent des eaux de ruissellement de surface insuffisantes de moins de 100 millimètres par an. [8] C’est trop peu pour soutenir la culture du maïs, du maïs, du riz, du mil et du sorgho, qui servent d’aliments de base pour la plupart des communautés africaines. [9]

Le changement climatique a également modifié la répartition des précipitations en rendant imprévisible le moment des précipitations par saison et a également considérablement réduit la quantité de précipitations dans des conditions de sécheresse au cours des dernières années. [10] Cela a un impact significatif sur la fiabilité des précipitations, en particulier à des fins agricoles. Les sécheresses, par exemple, devraient devenir plus fréquentes en Afrique en raison du changement climatique et du réchauffement de la planète. Comme le montre la figure 1, le réchauffement climatique a progressivement contribué à l’augmentation et à la prolongation des vagues de chaleur, ainsi qu’au triplement des sécheresses en Afrique depuis les années 1970. La moindre augmentation du réchauffement climatique constitue un risque important pour le continent en augmentant les vagues de chaleur, les sécheresses et les mauvaises récoltes, exacerbant l’insécurité alimentaire à travers le continent. [11]

Figure 1 : Anomalies de température en Afrique, 1920 – 2020 (degrés Celsius)

Il est important de noter que lorsque les récoltes échouent, c’est généralement dû à une période sèche prolongée pendant une période critique du cycle de croissance, comme la phase de floraison, plutôt qu’à un manque de précipitations. Les périodes sans pluie de plusieurs semaines sont fréquentes et peuvent survenir à tout moment de l’année. Cependant, s’ils se produisent à un stade critique du cycle de croissance des cultures, ils peuvent avoir des conséquences désastreuses. Pendant ces périodes de sécheresse, l’approvisionnement continu en eau d’irrigation devient donc critique.

L’utilisation limitée de l’irrigation en Afrique et la dépendance excessive à l’égard de l’agriculture pluviale expliquent notamment la productivité agricole limitée sur le continent. [12] Cela est particulièrement vrai dans les zones rurales arides et semi-arides du continent. Actuellement, la productivité agricole est fortement limitée par des précipitations variables et des périodes de sécheresse fréquentes. Par conséquent, cela fait de l’agriculture pluviale une activité risquée. On estime que 70 à 85% des précipitations dans les exploitations agricoles africaines des terres arides sont perdues par évaporation non productive, ruissellement de surface et percolation profonde. [13] Par conséquent, des solutions pour gérer le captage et le stockage de l’eau de pluie, les sources d’eau existantes, la recharge artificielle des eaux souterraines et le traitement de l’eau devraient être élaborées et mises en œuvre.

Le Groupe de Haut Niveau de l’Union Africaine sur les Technologies Emergentes (APET en anglais) encourage les pays africains à exploiter les technologies intelligentes et les innovations pour améliorer la gestion des masses d’eau existantes et exploiter les eaux de ruissellement. Pour exploiter les précipitations à des fins agricoles à petite échelle, l’APET conseille de créer des techniques de capture des ressources en eau plus efficaces. Cela peut être accompli en se concentrant de plus en plus sur les technologies intelligentes face au climat pour réduire les risques liés aux conditions météorologiques extrêmes dues au changement climatique et au réchauffement de la planète. L’APET reconnaît que la gestion de l’eau doit être efficace et efficiente, en particulier dans l’agriculture pluviale. Cela peut être accompli en poursuivant des systèmes de conservation et de gestion de l’eau grâce à des technologies intelligentes de rétention d’eau.

L’APET conseille aux pays africains d’adopter des mesures relatives à l’eau verte telles que la conservation des sols et de l’eau et les techniques de récolte. Ces techniques gagnent en popularité dans les endroits où l’irrigation est impraticable. Notamment, la rétention d’eau implique la rétention des eaux de ruissellement générées par les tempêtes de pluie d’une région spécifique d’un bassin versant pour obtenir de l’eau pour la consommation humaine, animale ou agricole. Par exemple, la rétention des eaux de ruissellement de surface et la rétention des eaux de pluie sur les toits sont les deux types de rétention d’eaux de pluie les plus courants pratiqués en Afrique. L’eau de pluie qui tombe sur le sol est recueillie dans un réservoir souterrain ou un captage de toit et stockée dans un réservoir. L’eau collectée peut ensuite être utilisée à des fins d’irrigation. Dans certains cas, l’eau recueillie peut être stockée dans des étangs aériens et des réservoirs souterrains tels que des citernes ou des aquifères peu profonds pour une utilisation ultérieure. [14] La rétention d’eau a été pratiquée avec succès dans des pays africains tels que le Kenya et la Tanzanie pour améliorer les rendements des cultures et la production alimentaire. [15]

La Science Verte pour la Révolution en Afrique et les Agriculteurs Agroforestiers du Monde ont mis en œuvre un programme de conservation de l’eau dans la région de Nyeri, au Kenya. Ce programme améliore la gestion des vergers après des années de baisse de la récolte fruitière en raison de conditions météorologiques irrégulières. [16] Par exemple, l’utilisation de la rétention d’eau pour la production agricole a augmenté les rendements d’une tonne par hectare à 3–4 tonnes dans les zones où la rétention d’eau a lieu. [17] Les plantations de mangues et d’agrumes ont été renforcées jusqu’à 100 000 shillings kenyans (900 dollars) par an, une somme auparavant irréalisable. Fondamentalement, la rétention d’eau aide les agriculteurs à passer de l’agriculture traditionnelle aux entreprises agricoles commerciales. [18]

Le système Majaruba est progressivement adapté dans la plupart des régions environnantes en raison de son acceptation spontanée. La méthode de rétention d’eau de Majaruba est utilisée en Tanzanie car elle permet aux agriculteurs de stocker suffisamment d’eau et de générer des rendements, en particulier pendant les périodes de faibles précipitations locales. Cela permet l’irrigation dans les régions où les précipitations sont limitées et améliore la culture sur des terres auparavant improductives. Par conséquent, cela a considérablement stimulé la productivité des actifs des ménages et amélioré les moyens de subsistance ruraux.

Toutefois, il est nécessaire de créer un environnement propice, y compris des marchés rentables et la disponibilité de terres à des fins agricoles. Cela s’est avéré être une exigence importante pour l’adoption et l’expansion spontanées du système. [19] Ainsi, l’APET encourage les pays africains à investir dans des infrastructures de rétention des eaux de pluie telles que le sable, le charbon de bois, les limes d’éponges, les étangs, les réservoirs en béton, les réservoirs galvanisés et les réservoirs en plastique une fois récoltés. Cela peut considérablement renforcer le captage, la rétention et le stockage d’eau.

L’APET note que l’utilisation de technologies de rétention des eaux de pluie pour irriguer l’agriculture améliore considérablement les activités agricoles locales. Cependant, davantage de fonds sont nécessaires pour que les pays africains améliorent l’agriculture pluviale sur tout le continent. Pour accroître la productivité agricole, il convient de poursuivre les investissements dans les infrastructures de rétention d’eau pour les petits exploitants agricoles. Cela aidera les agriculteurs locaux à accroître la production agricole, l’alimentation animale et la productivité agricole afin d’améliorer la sécurité alimentaire et nutritionnelle conformément aux aspirations de l’Agenda 2063 de l’Union Africaine.

Le Kenya a un approvisionnement annuel en eau douce renouvelable inférieur à 1 000 mètres cubes par habitant, car la plupart des activités agricoles sont concentrées dans les régions arides et semi-arides. [20] Les agriculteurs qui souffrent de stress hydrique attendent généralement la saison des pluies. Cela permet deux cycles de croissance par an pour les cultures vivrières comme le maïs, les haricots et le sorgho. Il convient de noter que le Kenya a connu une sécheresse ces dernières années, entraînant une insécurité alimentaire nationale. [21] Malgré le fait que la situation s’améliore progressivement, plusieurs agriculteurs ont progressivement adopté des technologies de rétention et de stockage d’eau. Cette innovation permet de stocker l’eau de pluie au lieu d’être drainée dans les rivières qui se jettent dans l’océan Indien. L’APET reconnaît que parce que les pluies sont peu fréquentes et parfois insuffisantes, la rétention et le stockage d’eau peuvent aider les agriculteurs à générer une récolte adéquate.

Au Kenya, certains agriculteurs cultivant des agrumes avec des légumineuses et du maïs ont creusé des criques pour diriger le ruissellement de l’eau du bord de la route vers leurs jardins. En tant que telle, l’eau de ruissellement peut être stockée dans des bassins qui ont été poussés dans tout le jardin. Ces bassins peuvent être remplis de paillis qui peut absorber et stocker l’eau tout au long de l’année. Dans de tels cas, les agrumes peuvent naturellement absorber l’eau de ces bassins pendant des mois après la fin des saisons des pluies. Cela peut également être adapté à la culture d’une variété de légumineuses, de citrouilles, de sorgho et de bétail.

L’APET est conscient du coût élevé associé à l’investissement dans la rétention d’eau. Par exemple, la mise en place d’un système de gestion de rétention d’eau pour une ferme de 8 acres peut nécessiter une infrastructure pouvant coûter environ 2 500 dollars, et la plupart des agriculteurs africains peuvent ne pas se le permettre. [22] Ainsi, les pays africains sont mis au défi de soutenir leurs agriculteurs car ils dépendent actuellement de partenaires de développement pour le financement.

En outre, l’APET reconnaît que le changement climatique a modifié les régimes pluviométriques alimentant les rivières et les lacs. Cependant, les lacs ont considérablement rétréci depuis les années 1960. [23] Par exemple, le lac Tchad a été une source vitale d’eau et de nourriture pour des millions de personnes au Nigeria, au Cameroun, au Niger et au Tchad. En 1963, la superficie du lac était de 26 000 kilomètres carrés ; aujourd’hui, elle est inférieure à 1 500 kilomètres carrés. Malheureusement, depuis le début des sécheresses chroniques dans les années 1970, le lac a rétréci de 90% au cours des 60 dernières années (voir figure 2), ce qui a entraîné une baisse d’environ 60% de la production de poisson. [24] La situation s’est considérablement détériorée en raison du climat fluctuant de la région, qui a accru l’insécurité alimentaire et nutritionnelle. [25] En outre, la qualité des terres environnantes a également diminué, diminuant ainsi la productivité du bétail et de la biodiversité. C’est ce que vivent la région environnante du Sahel et toute l’Afrique. [26]

Figure 2 : Le rétrécissement du lac Tchad de 1963 à 2007 [27]

Malheureusement, la dégradation des sols et les énormes pertes d’eau de pluie des champs dues à l’évaporation contribuent de manière significative aux énormes écarts de rendement dans la production agricole. Néanmoins, l’innovation expérimentale en matière de rétention d’eau et la fertilisation précise dans des pays africains tels que le Kenya, la Tanzanie, le Burkina Faso, le Niger et l’Éthiopie ont montré le potentiel substantiel de doubler la production agricole des petits exploitants agricoles. [28] L’APET reconnaît que de telles solutions sont essentielles pour renforcer la sécurité alimentaire et relever les défis agricoles, y compris le changement climatique et la dégradation des terres.

En particulier dans la région du Sahel, l’agriculture à petite échelle devient non durable à cause des pratiques agricoles conventionnelles en raison de la baisse de la fertilité des sols et des extrêmes climatiques. L’accès à la terre diminue également progressivement en raison de la pression démographique, laissant environ 12 millions de petits agriculteurs constamment exposés à l’insécurité alimentaire et nutritionnelle. [29] Même pendant les bonnes précipitations, de nombreux agriculteurs adoptent des mécanismes d’adaptation risqués tels que s’endetter davantage, manger moins de repas quotidiens et vendre leurs actifs. Dans le même temps, les scientifiques ont prédit que d’ici 2050, la production agricole de mil et de sorgho chutera de 13% au Burkina Faso, de 25,9% au Mali et de 44,7% au Sénégal en raison des caractéristiques du changement climatique. [30] Par conséquent, le développement de l’innovation pour gérer ces pertes reste crucial pour les pays africains.

Enfin, l’APET met les pays africains au défi d’améliorer leurs systèmes d’irrigation afin de moderniser l’agriculture en Afrique et de reconstituer les réserves d’eau qui s’épuisent. En particulier, les infrastructures hydrauliques sont fréquemment associées au développement socio-économique, alors que les pratiques plus traditionnelles, telles que la rétention des eaux de pluie, sont considérées comme arriérées et inefficaces. De même, l’irrigation et l’extraction excessive d’eau bleue peuvent rapidement épuiser les sources d’eau disponibles et avoir des effets négatifs irréversibles sur les écosystèmes locaux. En conséquence, les possibilités d’irrigation en Afrique restent limitées, car l’agriculture pluviale représente 95% de la production alimentaire de l’Afrique. Simultanément, seulement 5,5% des terres arables sont propices à l’irrigation en raison de la disponibilité limitée de l’eau et des topographies paysagères qui l’accompagnent et qui rendent l’irrigation difficile et coûteuse. L’Afrique contient environ 60% des terres arables non cultivées du monde, et une grande partie reste non cultivée. Les innovations et les technologies intelligentes face au climat, en revanche, peuvent présenter des opportunités pour favoriser l’agriculture sur ces terres. En conséquence, les pays africains doivent améliorer les techniques de gestion de l’eau afin de conserver et de stocker l’eau pour les agriculteurs africains.

[1] https://www.mckinsey.com/industries/agriculture/our-insights/winning-in…

[2] https://siwi.org/why-water/agriculture/.

[3] https://na.unep.net/atlas/africawater/downloads/chapters/africa_water_a….

[4] https://www.worldbank.org/en/topic/water-in-agriculture.

[5] https://thewaterproject.org/why-water/poverty.

[6] https://www.netafim.com/en/blog/from-rainfed-to-irrigated-agriculture/.

[7] https://www.imf.org/en/Blogs/Articles/2022/09/14/how-africa-can-escape-….

[8] https://www.fao.org/3/i1688e/i1688e.pdf.

[9] https://siwi.org/wp-content/uploads/2018/12/Unlocking-the-potential-of-….

[10] Emma Archer, Willem Landman, Johan Malherbe, Mark Tadross, Simone Pretorius, South Africa’s winter rainfall region drought: A region in transition?, Climate Risk Management, 25, 2019, 100188, ISSN 2212-0963, https://doi.org/10.1016/j.crm.2019.100188.

[11] https://africacenter.org/spotlight/how-global-warming-threatens-human-security-in-africa/

[12] https://academicjournals.org/journal/AJAR/article-full-text/444E09468528.

[13] https://www.wrc.org.za/wp-content/uploads/mdocs/2821%20final.pdf.

[14] D. Hillel, WATER HARVESTING, Editor(s): Daniel Hillel, Encyclopaedia of Soils in the Environment, Elsevier, 2005, Pages 264-270, ISBN 9780123485304, https://doi.org/10.1016/B0-12-348530-4/00306-4.

[15] https://www.nature.com/articles/519283a#:~:text=Small%2Dscale%20water%2….

[16] https://www.devex.com/news/kenyan-farmers-use-water-harvesting-to-count….

[17] https://www.wrc.org.za/wp-content/uploads/mdocs/1478-1-121.pdf.

[18] https://www.devex.com/news/kenyan-farmers-use-water-harvesting-to-count….

[19] https://cordis.europa.eu/project/id/266360/reporting.

[20] Nyamadzawo, G., Wuta, M., Nyamangara, J., & Gumbo, D. (2013). Opportunities for optimization of in-field water harvesting to cope with changing climate in semi-arid smallholder farming areas of Zimbabwe. SpringerPlus, 2(1), 100. https://doi.org/10.1186/2193-1801-2-100.

[21] https://www.globalcitizen.org/en/content/drought-kenya-millions-at-risk….

[22] https://www.fao.org/3/at454e/at454e.pdf.

[23] https://www.unep.org/news-and-stories/story/tale-disappearing-lake.

[24] https://www.un.org/waterforlifedecade/waterforlifevoices/cases_fao_lake….

[25] https://www.downtoearth.org.in/blog/climate-change/climate-change-conflict-what-is-fuelling-the-lake-chad-crisis-75639

[26] https://www.fao.org/3/y1860e/y1860e04.htm.

[27] https://www.researchgate.net/figure/The-shrinking-of-Lake-Chad-from-196…

[28] Fox, Patrick & Rockström, Johan & Barron, Jennie. (2005). Risk analysis and economic viability of water harvesting for supplemental irrigation in semi-arid Burkina Faso and Kenya. Agricultural Systems. 83. 231-250. 10.1016/j.agsy.2004.04.002.

[29] https://www.un.org/africarenewal/magazine/december-2013/sahel-one-regio….

[30] https://futureclimateafrica.org/wp-content/uploads/2021/10/Policy-Brief….