Tribune | « Comment les nouvelles technologies de modélisation permettent une meilleure gestion des ressources en eau »

Le changement climatique et l’activité humaine ont un impact important sur les milieux aquatiques. Afin de gérer ces écosystèmes de manière écologique et d’anticiper les variations de quantité ou de qualité, des outils de modélisation sont désormais accessibles aux institutions et aux entreprises, défend Florian Poutot, spécialiste de la modélisation environnementale chez Segula Technologies.

Une crise mondiale de l’eau est-elle imminente ? C’est en tout cas une inquiétude soulevée par les Nations Unies lors de la dernière édition du “Rapport mondial sur la mise en valeur des ressources en eau”. Publié le 22 mars 2023 à l’occasion de la Journée mondiale de l’eau, ce document rappelle qu’entre deux et trois milliards de personnes dans le monde vivent déjà aujourd’hui des pénuries, au moins un mois par an. Cette situation pourrait encore s’aggraver dans les années à venir, notamment dans les métropoles, en raison de facteurs clairement identifiés comme le changement climatique ou l’augmentation de la population vivant en ville. En plus des humains, ces risques de pénurie représentent également une menace pour le monde végétal et le monde animal. “L’eau est notre avenir commun et il est essentiel d’agir ensemble pour la partager équitablement et la gérer durablement, résumait Audrey Azoulay - Directrice Générale de l’Unesco - lors de la publication de ce rapport. Il est urgent d’établir de solides mécanismes internationaux pour éviter que la crise mondiale de l’eau ne devienne incontrôlable”.

Se mobiliser pour la quantité et la qualité de l’eau

Soyons clair : si une implication forte et coordonnée des gouvernements du monde entier sur ce sujet apparaît aujourd’hui comme indispensable, le monde économique doit également se mobiliser. Les grandes organisations - privées comme publiques - doivent agir pour une meilleure gestion de leurs usages de l’eau. La première mesure apparaît comme une évidence. Elle vise à réduire la consommation de chaque acteur, à travers la mise en place de bonnes pratiques d’usage de l’eau, mais aussi de solutions techniques de mesure et d’optimisation de la consommation. En plus de cet effort, les acteurs économiques doivent davantage mesurer et maîtriser les impacts directs et indirects de leur activité quotidienne (industrie, énergie, agriculture...) sur l’état de la ressource hydrique et sur la qualité de l’eau. En effet, même si cela est souvent ignoré, le changement climatique modifie non seulement la quantité de ressource en eau mais aussi sa qualité et celle des écosystèmes qu’elle alimente. Par exemple, en France, des températures plus élevées dans les rivières réduisent la teneur en oxygène dissous dans l’eau, affectant les populations de poissons.

L’apport fondamental de la modélisation pour la protection des milieux aquatiques

Pour s’attaquer à tous ces défis, les entreprises disposent aujourd’hui de nouveaux outils de mesure et d’optimisation, issus notamment de l’univers de l’IoT et de l’IA. Parmi eux, les outils de modélisation permettent de prévenir les fluctuations quantitatives et qualitatives des systèmes aquatiques. À partir de données telles que la météo, les débits d’eau ou l’évolution de la température des rivières, la modélisation permet de représenter un milieu aquatique en 3D. C’est-à-dire un jumeau numérique du milieu naturel observé (lac, rivière...). Un outil qui intègre des algorithmes mais aussi des connaissances physico-chimiques et biologiques. Ce double va permettre d’analyser et d’anticiper les évolutions d’un milieu aquatique sur les prochains mois et années, en intégrant les effets estimés du réchauffement climatique à venir. De quoi corriger une faiblesse importante des traditionnelles études d’impact sur les projets hydrauliques qui prennent rarement compte de l’évolution du climat dans leurs conclusions. À terme, la modélisation de l’évaporation de l’eau - actuellement en cours de recherche et développement – devrait bientôt être proposée aux utilisateurs de ces modèles.

Des applications pionnières à suivre

Sur le terrain, les cas d’usages de cette modélisation sont déjà nombreux. Leur variété témoigne d’ailleurs de la richesse des applications possibles de ces technologies pour traiter les différentes problématiques liées à l’eau. En Afrique, les outils de modélisations sont utilisés pour évaluer l’impact de la construction de barrages sur les forêts, les lacs et les rivières. Avec pour priorité numéro un d’assurer l’accès à l’eau pour les villes et villages environnants. En France, le projet ATARA (Assistance Tool for wAter Resources mAnagement) vise à développer des outils de modélisation des plans d’eau pour aider les décideurs privés comme publics à mieux gérer cette ressource menacée. Ce programme est basé sur la modélisation numérique 2D/3D hydrodynamique et de qualité d’eau pour mieux évaluer l’impact des activitéshumaines et du changement climatique sur les ressources en eau. Un outil particulièrement utile dans les zones de montagne qui imposent une gestion précise des ressources en eau, dès l’amont de la chaîne. En Espagne, des outils de modélisation basés sur des mesures et des images satellites permettent l’optimisation de l’usage de l’eau pour la production de riz.

Ces outils de modélisation nous offrent des solutions pour faire face au défi de la gestion partagée d’une ressource de plus en plus rare et qui fait l’objet d’une préoccupation majeure sur l’ensemble de nos territoires.