Alors que le changement climatique modifie les régimes de précipitations, l’irrigation peut être un outil puissant pour augmenter l’approvisionnement alimentaire mondial – nourrir plus d’un milliard de personnes supplémentaires sans convertir les espaces naturels en terres agricoles, selon une nouvelle étude de Lorenzo Rosa de Carnegie publiée dans Lettres de recherche environnementale.
« Les tendances démographiques indiquent que nous devrons doubler la production alimentaire mondiale d’ici 2050 », a expliqué Rosa. « Pour ce faire, nous devrons soit défricher plus de terres, soit cultiver plus efficacement, malgré les contraintes accrues d’un monde qui se réchauffe. »
La conversion de terres non développées en fermes exacerbe le changement climatique et diminue la biodiversité. Mais les faibles rendements des cultures sur les terres agricoles existantes peuvent être améliorés par la technologie moderne.
« Cependant, il est crucial d’évaluer ces stratégies d’intervention pour voir celles qui conduiront à la plus grande augmentation de la production alimentaire et au plus faible impact environnemental », a déclaré Rosa.
Actuellement, les deux tiers des cultures mondiales sont limitées par les précipitations. Le changement climatique devrait à la fois modifier les régimes de précipitations et augmenter le stress thermique sur les plantes, ce qui signifie que compter uniquement sur la pluie ne suffira pas à répondre à la demande accrue de nourriture.
Une stratégie pour améliorer la productivité des terres agricoles est l’irrigation. Des études montrent que les cultures irriguées sont deux fois plus productives que celles qui dépendent uniquement des précipitations. Cependant, l’irrigation représente déjà entre 85 et 90 % de la consommation humaine d’eau. Est-il possible d’utiliser l’irrigation pour augmenter la production alimentaire sans créer de pénurie d’eau ?
L’irrigation durable repose sur les eaux souterraines et les sources d’eau locales disponibles, sans les épuiser au-delà de ce que les précipitations peuvent remplacer ou nuire aux écosystèmes d’eau douce. Rosa a entrepris de déterminer si ces stratégies pouvaient être étendues pour maximiser la productivité agricole et minimiser les impacts environnementaux négatifs de l’utilisation de l’eau.
Il a constaté que dans les conditions actuelles, il y a suffisamment d’eau disponible à partir de sources renouvelables locales pour étendre l’irrigation durable à plus de 35 % des terres agricoles dans le monde, augmentant ainsi la productivité des cultures pour nourrir 1,4 milliard de personnes supplémentaires.
Cependant, le changement climatique rendra ce calcul plus complexe.
Alors que la planète se réchauffe, l’analyse de Rosa indique qu’en plus du stress thermique et des changements dans les précipitations, le changement climatique pourrait également accélérer l’évaporation de l’eau, ce qui diminuerait l’efficacité de l’irrigation. D’un autre côté, des niveaux élevés de dioxyde de carbone atmosphérique pourraient rendre les cultures plus productives, ce qui pourrait compenser cette préoccupation. Tous ces facteurs concurrents signifient que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre la faisabilité d’une irrigation durable pour augmenter la production alimentaire.
Cela dit, l’étude de Rosa indique que la construction de réservoirs de stockage d’eau à long terme pourrait permettre à une irrigation durable de nourrir 1,2 milliard de personnes de plus qu’en s’appuyant uniquement sur des ressources en eau renouvelables.
Rosa indique que les États-Unis, la Russie, le Brésil et le Nigéria ont le plus grand potentiel d’irrigation durable dans des conditions de réchauffement extrême en utilisant des installations de stockage d’eau, bien que ces types de programmes soient également réalisables en Amérique latine, en Europe de l’Est et en Afrique subsaharienne. .
Il reste des questions en suspens à aborder dans les projets de recherche ultérieurs concernant les effets potentiels que les stratégies d’irrigation durables pourraient avoir sur la qualité de l’eau en raison de l’utilisation accrue d’engrais, ainsi que les impacts socio-économiques et sur l’utilisation des terres de la construction d’infrastructures de stockage de l’eau.
Cependant, l’étude de Rosa montre clairement que l’irrigation durable pourrait réduire la pauvreté et la faim, tout en diminuant les risques environnementaux liés au défrichement des terres naturelles à des fins agricoles.
« Garantir un accès suffisant et équitable à la nourriture tout en réduisant les impacts environnementaux de l’agriculture est l’un des plus grands défis sociétaux du 21e siècle », a conclu Rosa. « Ce travail démontre qu’un déploiement prudent de l’irrigation peut aider le monde à répondre à ces demandes avec des impacts environnementaux minimes. »
Lorenzo Rosa, Adapter l’agriculture au changement climatique par une irrigation durable : potentiels biophysiques et rétroactions, Lettres de recherche environnementale (2022). DOI : 10.1088/1748-9326/ac7408