Ressources en eau : désamorcer les conflits, promouvoir la coopération
Le projet européen "DAFNE" a développé une méthodologie permettant d'éviter les conflits d'usage dans les rivières transfrontalières. Cette méthode basée sur des modèles permet de planifier les ressources en eau de manière participative et de les gérer de manière coopérative. La méthodologie DAFNE doit maintenant être utilisée dans d'autres régions du monde.
Les rivières sont les artères vitales de nombreux pays. Ils créent de précieux écosystèmes, fournissent de l'eau potable pour les hommes et de l'eau industrielle pour l'agriculture et l'industrie. Dans les pays du Sud en particulier, l'accès aux ressources en eau douce fait l'objet d'une forte concurrence. L'utilisation croissante de l'hydroélectricité a récemment renforcé cette concurrence.
Prenons l'exemple de l'?thiopie : Lorsque le pays a commencé à remplir le méga-barrage Gibe III sur le fleuve Omo en 2015, les utilisateurs situés en aval ont manqué d'une partie du volume d'eau. Les inondations naturelles ont été plus faibles et ont charrié moins de boue fertile sur les rives. Le niveau du lac kényan Turkana, dans lequel se jette l'Omo, a baissé temporairement de deux mètres. Les conséquences pour les populations et l'agriculture ont été considérables.
S'adresser au NEXUS
L'enchevêtrement des effets entre l'eau, l'énergie, les denrées alimentaires et les écosystèmes - ce que les spécialistes appellent le NEXUS - entra?ne souvent de multiples conflits dans les bassins versants des rivières transfrontalières. Par le passé, des constructions d'infrastructures radicales telles que des barrages ou des installations d'irrigation ont régulièrement été à l'origine de tensions politiques entre les pays riverains.
Une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a mis au point un ensemble d'instruments stratégiques permettant de désamorcer de tels conflits autour de l'utilisation de l'eau. Dans le projet Horizon 2020 "site externeDAFNELe projet "DAFNE" de l'UE a réuni 14 partenaires de recherche d'Europe et d'Afrique afin de trouver des solutions pour une gestion plus équitable des ressources en eau.
"Nous voulions montrer qu'il est possible de gérer de manière durable le nexus entre l'eau, l'énergie, les denrées alimentaires et les écosystèmes, même dans des bassins fluviaux vastes et transfrontaliers avec des utilisateurs très divers", explique Paolo Burlando, professeur d'hydrologie et de gestion des eaux à l'ETH Zurich.
Intégrer et équilibrer les intérêts
S'il est aujourd'hui admis que les bassins versants doivent être planifiés de manière globale et que les besoins de toutes les parties concernées doivent être pris en compte, il n'en reste pas moins que les problèmes de gestion de l'eau ne sont pas les mêmes pour tous. Toutefois, les problèmes décisionnels multidimensionnels impliquant de nombreuses parties prenantes rendent difficile la négociation de solutions généralement acceptées.
"Les outils de planification conventionnels ne sont généralement pas à la hauteur de tels défis", explique Burlando, qui a dirigé le consortium DAFNE au cours des quatre dernières années. C'est pourquoi l'équipe du projet a développé une méthode inédite permettant de représenter et de quantifier les conflits d'objectifs dans le NEXUS eau-énergie-alimentation.
L'approche est basée sur les principes de la planification et de la gestion participative et intégrée des ressources en eau, qui met l'accent sur le r?le et les intérêts des parties prenantes. La méthodologie DAFNE vise à impliquer les parties prenantes et à trouver ensemble des compromis et des synergies. "La clé consiste à trouver des solutions qui soient bénéfiques pour tous, qui tiennent compte de l'environnement et qui aient également un sens sur le plan économique", explique Burlando.
Modèles permettant le dialogue
DAFNE utilise des techniques de modélisation et des solutions numériques de pointe pour permettre une planification participative : Un outil de décision stratégique permet d'évaluer quantitativement les conséquences sociales, économiques et environnementales des interventions. Les utilisateurs peuvent ainsi identifier des voies de développement viables. Les voies sélectionnées sont simulées en détail à l'aide d'un modèle hydrologique et de scénarios climatiques à haute résolution afin d'analyser précisément les effets sur les ressources en eau concernées. Enfin, un outil de visualisation permet de clarifier les relations et d'envisager les problèmes sous différentes perspectives d'utilisateurs.
"Les modèles visent à faciliter la négociation continue entre les parties prenantes - c'est un élément clé de l'approche DAFNE", explique le scientifique principal Scott Sinclair, qui a participé au développement de l'approche de modélisation.
?tudes de cas avec les parties prenantes locales
Le projet DAFNE s'est concentré sur deux grands bassins fluviaux d'Afrique de l'Est et d'Afrique du Sud, dans lesquels les chercheurs ont testé leur méthodologie à l'aide d'études de cas : les bassins de l'Omo-Turkana et du Zambèze. Dans les deux études de cas, des parties prenantes réelles ont été impliquées dans le développement des approches DAFNE. Ils les ont utilisées pour tester des modes de fonctionnement alternatifs des centrales électriques et des systèmes d'irrigation et pour concevoir des scénarios d'utilisation plus durables pour leur bassin versant. Ils ont échangé leurs points de vue lors de négociations simulées avec de vraies parties en conflit.
Dans le bassin de l'Omo-Turkana, les scientifiques ont utilisé leur méthodologie pour une analyse rétrospective de la phase de remplissage controversée de deux ans du méga-barrage Gibe III en ?thiopie. "Nous avons constaté que les conséquences négatives pour les populations riveraines en aval avaient été amplifiées par une sécheresse persistante", rapporte Burlando. Le groupe de recherche DAFNE du Politecnico di Milano a pu, dans une étude menée en site externeNature Communications avec la participation de Burlando et Sinclair, montrent que les problèmes sont réduits lorsque les outils DAFNE sont combinés avec des prévisions de sécheresse et que le régime de remplissage est adapté aux variations hydroclimatiques.
Les barrages ont le vent en poupe dans le monde entier
Les résultats de l'étude sont très actuels : l'?thiopie réalise actuellement un autre méga-barrage dans le bassin de l'Omo-Turkana et remplit le Grand Ethiopian Renaissance Dam sur le Nil Bleu. Dans le monde entier, quelque 500 projets de barrages sont prévus dans des régions touchées par le changement climatique. La croissance de la population et l'augmentation de la prospérité vont encore accro?tre la demande en énergie, en nourriture et en eau. Les chercheurs espèrent que la méthodologie DAFNE pourra un jour devenir une référence.
"Nous avons con?u les outils de modélisation de manière à ce qu'ils puissent être appliqués à d'autres régions où les besoins en eau sont concurrents", explique Burlando. Des projets de suivi ont déjà été lancés afin d'appliquer et de développer la technologie dans plusieurs bassins versants dans le monde.
Référence bibliographique
Zaniolo M, Giuliani M, Sinclair S, Burlando P, Castelletti A. When timing matters - misdesigned dam filling impacts hydropower sustainability. Nat Commun 12, 3056 (2021), doi : site externe10.1038/s41467-021-23323-5