Les technos au service de la lutte contre la sécheresse

Le Cemagref étudie une méthode d'irrigation par aspersion de l'eau grâce à une rampe frontale.
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ENQUêTE  La France subit l'une des pires sécheresses qu'elle ait connue. L'agriculture, premier secteur consommateur d'eau, est frappée de plein fouet. L'irrigation et la recherche de nouvelles semences sont au coeur des enjeux.

Les cultivateurs ont les yeux tournés vers le ciel. La situation est critique : les réserves d'eau sont faibles et la France traverse l'un des pires épisodes de sécheresse depuis 1976. "L'hiver et le printemps n'ont pas permis de reconstituer les réserves", constate sobrement Nadine Brisson, de l'unité Agroclim de l'Institut national de la recherche agronomique (Inra) d'Avignon. En Normandie, faute d'eau, les rendements des cultures céréalières seront en baisse de 50 %, estiment les agriculteurs. À court terme, il sera impossible de contrer les effets de ce temps sec.

En revanche, dans les labos, les économies d'eau sont, de longue date, un axe prioritaire de recherche environnementale. Le Cemagref, institut de recherche agricole, possède à Aix-en-Provence (Bouches-du-Rhône) un laboratoire de pointe sur l'irrigation. "C'est une technique plus ou moins efficiente. Entre le moment où l'on décide d'arroser et celui où l'eau arrive à la plante, il peut se passer plein de choses : du vent, de l'évaporation, des fuites, sans parler de la qualité de l'eau", explique Bruno Molle, animateur du labo. Son objectif est de réussir à maximiser la production agricole par litre d'eau investi. La technique de goutte-à-goutte est la plus efficace, mais aussi la plus chère (2 500 à 3 500 euros l'hectare). Cette technique est ainsi réservée à l'arboriculture et au maraîchage. Les expérimentations - en cours - de systèmes enterrés en grandes cultures (maïs, blé) ne devraient pas se développer à grande échelle. Auparavant, il faudra abaisser les coûts et rendre plus robuste un matériel qui s'use vite, notamment à cause de la formation de biofilms ou de colmatages. Les chercheurs travaillent aussi sur des systèmes de filtrage de l'eau, moins gourmand en énergie.

La technique d'aspersion, au moyen d'enrouleurs munis de canon ou des rampes mobiles, demeure la moins onéreuse (800 à 2 000 euros l'hectare). "Le principe est d'amener une lame d'eau continue sur la surface de culture", explique Bruno Molle. Le problème n'est pas tant l'évaporation (5 % des pertes) que la sensibilité au vent ou les variations de pression dans le circuit, qui dégradent l'uniformité de l'aspersion, sur des jets atteignant dix mètres de haut.

Pour relever ces défis, les canons d'aspersion deviennent progressivement " intelligents". Des prototypes programmables permettent déjà de faire varier l'angle de balayage en fonction de la forme de la parcelle. L'enrouleur se déplace seul en prélevant son énergie sur la canalisation d'eau. Les machines peuvent aussi être équipées de systèmes d'alerte par SMS, afin d'avertir l'agriculteur en cas de défaut ou pour lancer l'arrosage à distance. "C'est le premier stade de l'irrigation de précision", juge Bruno Molle. Les recherches tentent de prendre en compte le vent soufflant sur la parcelle au moyen de modèles mathématiques. "Les machines d'irrigation peuvent être équipées de girouettes et d'anémomètres, afin de servir de coupe-circuit ou pour orienter les réglages de l'arrosage", explique le chercheur. La forme, la taille des buses et la variation de pression sont aussi affinées, afin d'agir sur la taille des gouttes d'eau, leur distribution et leur impact au sol. Si elle sont trop grosses, elles peuvent tasser la terre.

Vers une irrigation chirurgicale

Demain, l'agriculteur aura sans doute la possibilité de diviser ses parcelles en sous-ensembles homogènes et d'y appliquer une irrigation en fonction des caractéristiques pédologiques, de bases de données historiques d'irrigation, mais aussi en fonction des données météo, des variétés plantées ou de modèles de simulation de développement des plantes. "Il s'agit d'interfacer différentes bases de données entre elles en temps réel, et de mettre en place une commande informatique des groupes d'arroseurs qui puisse suivre ces informations", explique Bruno Molle. Ces technologies pourraient être développées commercialement dans les prochaines années, en attendant les progrès de la recherche variétale.

La mise au point de lignées de semences résistantes à la sécheresse est au coeur des stratégies des grands semenciers : Monsanto, Pioneer, Syngenta ou Limagrain. Plusieurs options sont expérimentées. "On peut essayer sur certaines cultures de trouver des variétés à cycle de végétation plus court, pour éviter les périodes de stress hydrique comme l'été, explique Nadine Brisson. Ou chercher à augmenter la croissance racinaire, afin que la plante explore des zones plus larges pour puiser son eau. On peut aussi chercher des plantes à feuilles plus petites, mais cela risque d'avoir un impact sur la production."

Autre voie, limiter la "transpiration" de la plante par les feuilles. En la matière, les biotechnologies apportent beaucoup de réponse. " Pas forcément la transgénèse, explique Bernard Bachelier, directeur de la Fondation pour l'agriculture et la ruralité dans le monde (Farm). Des progrès technologiques importants ont été faits dans la sélection assistée par marqueurs qui permettent le séquençage à haut débit de quantités importantes de matériel végétal". Et à faible coût. Les groupes semenciers sont lancés dans une course pour analyser leur matériel variétal. La difficulté, c'est qu'il y a une batterie de gènes responsables de l'expression du caractère de tolérance à la sécheresse. Il faut les identifier, puis réussir à les transférer, au moyen de la transgénèse ou par croisements variétaux classiques, dans des variétés productives.

Le maïs, très sensible au stress hydrique, notamment lors de la floraison, concentre la plupart des recherches. "Son génome est plus simple que celui du blé. Il est donc plus facile à travailler", explique Laurent Péron, directeur de la communication chez Syngenta. Mais surtout, c'est un marché rentable, au détriment du riz, du sorgho ou du mil sur lesquels s'appliquent des voies plus conventionnelles. Des maïs résistants à la sécheresse seront bientôt sur le marché américain : un OGM mis au point par Monsanto et BASF, intégrant un gène issu d'une bactérie, et une variété conventionnelle chez Pioneer, qui travaille aussi sur la transgénèse. Les deux affichent des rendements en hausse de 10 à 15 % en condition de sécheresse. Le génome du blé, plus complexe, rend la recherche plus difficile. Les semenciers commencent à lui appliquer la sélection par marqueurs et à mettre au point des hybrides. Pour des variétés tolérantes à la sécheresse, il faudra probablement attendre au moins une dizaine d'années.