Le defi de l'eau AgroParisTech Mastere GE Mpl 2014

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Lecture and debate for AgroParisTech Masters on Water Management, Montpellier, Jan 2014

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  • Comparing the performance of agricultural systems between river basins, based on the production in kg per m3 of water consumed or water productivity.
    With few exceptions, water productivity of cereals is very low (between 0.2 and 0.5 kg/m3).
    Efficient farmers achieve water productivity of 2.0 kg/m3, but in most basins it is only a fraction of this level.
  • ----- Notes de la réunion (01/10/12 11:45) -----
    Accessibilité aux ressources
  • La crise de 2008
    Les denrées alimentaires constituent un nouveau « casino »
    Face à la crise financière, les spéculateurs et « hedge funds » se sont tournés vers les denrées alimentaires
    Les prix alimentaires ont augmenté très fortement et affecté en premier les pauvres : en 2008-09, le nombre de personnes souffrant de faim est passé de 920 à 1000 millions (FAO)
    Conséquences des crises économique et financière
    Ralentissement temporaire de l’augmentation de la demande alimentaire, baisse des prix alimentaires – mais trop bas pour agriculteurs
    Baisse des revenus et salaires, et accroissement de la dette des petits propriétaires, se traduisant par un baisse des investissements agricoles
    Que seront les prix alimentaires demain ?
    Latest research from IFPRI predicts that without action by 2050 food prices could rise by up to 131% for maize; 78 % for rice, and 67% wheat
  • Dernier cycle glaciaire de 18O (un indicateur de température) et événements sélectionnés de l’histoire / préhistoire.
    L’Holocène = les 10 000 dernières années. Extrait et adapté de Young et Stephen(2009)
  • Estimation de l’évolution quantitative des variables de contrôle pour 7 limites planétaires de l’ère préindustrielle à nos jours.
    Le nonagone intérieur (vert) représente l’espace de sécurité opérant avec des niveaux de limites proposés comme ses contours externes. L’extension radiale pour chaque limite donne une estimation de la position actuelle des variables de contrôle. Les points montrent la trajectoire récente estimée (1950->aujourd’hui) de chaque variable de contrôle. Pour la perte de la biodiversité, le niveau limite actuel estimé de 100 extinctions et plus (en millions d’espèces et par an) a dépassé l’espace disponible sur la figure.
    Le changement climatique, l'acidification océanique, l'épuisement d'ozone stratosphérique, le changement d'utilisation des sols, l'utilisation d'eau douce et l'interférence avec le cycle de phosphore ont des limites définies par l'état d'une variable (respectivement : concentration de CO2 atmosphérique, état de saturation d’aragonite et concentration d'ozone stratosphérique, pourcentage de terres cultivées, utilisation annuelle mondiale d'eau douce, Phosphore accumulé dans les océans)
    Les autres variables de contrôle, la perte de biodiversité, l’état biogéochimique lié à l'interférence humaine avec le cycle de l’azote, sont définis par les taux de changement pour chaque variable de contrôle respective (des extinctions par million d'espèces par an, le taux de N2 prélevé dans l'atmosphère pour l'utilisation humaine).
  • Huge potential to continue to increase production in areas where levels are currently low, if proper access to water and markets is given to communities. This, in turn, could create the right incentives for 'sustainable intensification’.
    There is a need to go beyond concepts of 'transfers', such as Payment for Environmental Service schemes, to more nuanced agreements that promote collaboration and 'win-win' situations where benefits are shared between different groups. Benefits (and risks) need to be shared in order for all of the diverse actor groups that make up society to be able to develop.
    While globally there is enough water to sustain human development and environmental needs, water-related conflicts will continue if we do not manage our resources well. A radical reform of how water is managed and used is necessary. This includes reform of the institutions that govern water resources. For the most part, there is a complete fragmentation of how water is managed amongst different actors, and even countries, where the water needs of different sectors—agriculture, industry, environment, mining—are considered separately, rather than as interrelated and interdependent. Institutions must develop a holistic approach to address the issues of unequal development that lead to unequal sharing of resources and benefits.
  • The Fuquene Lake collects the water of the Rio Ubate, about 150 km North of Bogota, capital of Colombia.. Communities managing a range of high altitude Andean production systems including multiple cropping and livestock (from about 2000 to 3500 masl) affect the water quality by producing high levels of sediments along with Nitrates and Phosphates that are deposited in the lake. This has deteriorated extensively the lake accelerating its eutrophication and therefore, reducing the surface covered by water. The downstream municipalities, whose aqueducts depend partially or totally on waters from the Suarez River, which begins at the outlet of the lake, and navigators are concerned about the future of the lake..
  • Agriculture and cattle raising have degraded the ecosystem specially the paramo (the high Andean alpine-like ecological zone, composed of high altitude wetlands) because of the expansion of the agricultural frontier. Changing from traditional agriculture methods to conservation agriculture, especially for potato production, was selected as a mechanism to decrease the sediment and nutrient flows.Research findings showed that conservation agriculture practices have contributed to restore paramos soils, especially those characteristics that determined the original capacity ofbuffering and filtering water in the upstream part of the basin. Moreover, these practices were found to be an extraordinary way to increase the soil carbon stock and to reduce the net greenhouse gas emissions produced by the conventional crop-livestock system.
  • A new local revolving fund, financed so far by donations from organizations interested on financing activities delivering ecosystem services, has invested in conservation agriculture by upland farmers. Revolving fund is managed directly by farmer’s organizations and the technical assistance (to ensure practices are correctly implemented) is provided by the CAR-the environmental authority.
    Conservation tillage result in an increase in social benefits, but the expected gains will be modest. In the same sense a 17% of increase in net revenues in Fuquene farms could be not enough to overcome the possible aversion to risk of farmers (or other adoption barriers) and to encourage them to make an additional investment to cover initial extra costs of conservation agriculture (ie. cultivation of oat as cover crop). This fact may explain why this practice is not widely adopted in the Fuquene watershed (Currently there are about 1800 ha implementing these practices of 16933 ha under potato production in the watershed. JW mentions that even when interest rates are low most traditional farmers need at least 15- 20% or more advantage to make a change worthwhile (Byerlee et al.)
    Therefore the revolving fund provides credits to farmers willing to implement conservation tillage in their potato-based production systems, and since 2005 it has incorporated about 180 small farmers every year and now uses the capital of the fund at its maximum capacity.
  • Long-standing project in Zimbabwe.
    In Gwanda district, a diverse and active innovation platform has created a strong local market for goats , helping raise the value of one goat from US$10 to $60. The increased value serves as an incentive for farmers to invest in the survival of their goats, by growing their own stock feed, purchasing commercial stock feed and improving rangeland management.
    The innovation platform has engendered a virtuous cycle, in which farmers’ self-esteem and confidence has improved and a more biodiverse and productive farming system has emerged. And the system is more resilient than before; the rainwater that falls on the improved production systems is now adding value to the system and water is also saved by the sharp reduction in goat mortality.
  • Le defi de l'eau AgroParisTech Mastere GE Mpl 2014

    1. 1. Le défi de l’eau : vers de nouvelles frontières Alain Vidal CGIAR Challenge Program on Water and Food AgroParisTech - Mastère Spécialisé Gestion de l’eau Montpellier, 30 janvier 2014
    2. 2. Crise de l’eau, crise alimentaire et résilience La situation dans 10 grands bassins De quelle rareté parle-t-on ? La sécurité alimentaire en crise Quels liens avec la crise de l’eau ? Pouvons-nous surmonter la crise? Le pari de l’intensification durable et des agro-écosystèmes « Pour transformer le Monde, le sage commence par résoudre le problème de l’Eau » Lao Tze 2
    3. 3. 3
    4. 4. 4
    5. 5. Rareté, insécurité, stress… de quoi parle-t-on? Rareté = « Natural stress » ? Vörösmarty, 2010 Insécurité = « managed stress » ? 5
    6. 6. Rareté physique et rareté économique 6
    7. 7. Water, food and poverty analyzed in 10 basins 1,5 milliard d’habitants 50% des « très pauvres » < 1€/j Niger
    8. 8. Que se passe-t-il réellement dans les bassins ? Croissance démographique  Un déterminant majeur Rareté de l’eau  Une importance limitée Risques liés à l’eau et variabilité climatique  Un défi pour les investissements futurs Défaillance des institutions Une productivité insuffisamment exploitée 8
    9. 9. Un déterminant majeur : la démographie 9
    10. 10. Population change 2000-2010 Blue= decrease Red= Increase Data from CIESIN
    11. 11. La rareté de l’eau est moins influente qu’on ne le croit GNI vs Water 50,000 40,000 30,000 20,000 ) P p a c / $ ( I N G 10,000 0 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 -10,000 Water availability (m3/cap) World Bank, 2007 14
    12. 12. Indus Floods
    13. 13. Ganges: 500 million facing disaster
    14. 14. Volta basin
    15. 15. La productivité de l’eau reste très faible dans la plupart des régions WP (estimated potential / typically 1-2 kg/m3) YR IGB Volta Nile Limpopo Mekong Niger
    16. 16. Aurait-on oublié le principal ? 3 milliards de pauvres <2,5$US/j 2 milliards souffrent de malnutrition 1 milliard souffre de la faim <1,25$US/j   21 75% sont des ruraux pauvres Lutter contre la faim commence par réduire la pauvreté rurale
    17. 17. La sécurité alimentaire en crise « Rien de nouveau sous le soleil » Des causes économiques et sociétales Le changement climatique Le lien avec la crise de l’eau 22 La sécurité alimentaire est assurée « quand toutes les personnes, en tout temps, ont économiquement, socialement et physiquement accès à une alimentation suffisante, sûre et nutritive, qui satisfait leurs besoins nutritionnels et leurs préférences alimentaires pour leur permettre de mener une vie active et saine” (Sommet mondial de l'alimentation, 1996)
    18. 18. Crise alimentaire : un phénomène nouveau? Kenya Sécheresse 1998-2000 2,4 GUS$ de pertes Rappel ! Toutes les 5 secondes, un enfant de moins de 10 ans meurt de faim 23
    19. 19. Les causes de la crise alimentaire mondiale Des tendances à long terme…   Demande croissante - Augmentation des revenus et changements de régimes alimentaires, changement climatique, prix de l’énergie élevés, globalisation et urbanisation Offre décroissante – Faible croissance des rendements, stocks bas, chocs sur l’offre de produits …combinées à de nouveaux effets à court terme qui exacerbent les tendances à long terme   24 Spéculation et production d’agrocarburants affectant les pauvres de façon disproportionnée Incertitudes dues à l’instabilité économique
    20. 20. La demande alimentaire devrait doubler Combien de céréales devrons-nous produire pour répondre à la demande croissante ?   25 La population mondiale augmentera de 50%, mais... … les modifications des régimes alimentaires devraient conduire à un doublement de la demande !
    21. 21. Plus de viande en Chine, plus de lait en Inde meat consumption (kg/cap/yr) 120 100 Meat 80 China 60 USA 40 20 India 0 10 100 1000 10000 100000 120 100 (kg/cap/yr) milk consumption GDP per capita (2000 constant dollars per year) Milk 60 40 USA India 80 20 China 0 10 100 1000 10000 GDP per capita (2000 constant dollars per year) 26 100000
    22. 22. Variation rapide des prix alimentaires 27
    23. 23. Effets à long terme du changement climatique volution des précipitations de 1990 à 2070-2100 Baisse de production des principales cultures en 2050 !    28 Maïs 16% Riz 21% Blé 42%
    24. 24. Le lien avec la crise de l’eau 2-5L par jour 20-500L 500-3000L Par jour Un régime végétarien consomme 2000 L/jour Un régime à base de viande nourrie au grain 5000 L/jour 29 Par Kg
    25. 25. La demande en eau pour l’alimentation augmente avec le PNB Lundqvist 2008 GDP US$/cap/yr 30
    26. 26. 30 à 40% de notre alimentation donc de l’eau agricole - est gaspillée
    27. 27. Et vous, qu’en pensez vous ? « Pour faire face à l’impact du changement climatique sur les ressources en eau, il faut construire plus de barrages dans les pays du Sud » « Le problème principal de la crise de l’eau, ce n’est pas la raréfaction des ressources mais la façon dont nous la gérons » « Les mesures d’adaptation au changement climatique n’aideront pas les agriculteurs pauvres, il vaut mieux créer des emplois dans les villes » « Il est utopique de vouloir intensifier la production alimentaire en partant des écosystèmes, on ne pourra nourrir la planète en 2050 qu’en admettant une certaine dégradation de l’environnement » 32
    28. 28. Pouvons-nous surmonter la crise ? La réponse selon les limites planétaires Le pari de l’intensification durable (et) des agro-écosystèmes Quelques messages à emporter… 33
    29. 29. Une mesure de la finitude environnementale : les « limites planétaires » (Rockström et al., 2009) 34
    30. 30. Une mesure de la finitude environnementale : les « limites planétaires » (Rockström et al., 2009) 35
    31. 31. Que disent les limites planétaires ? Notre agriculture actuelle peut-elle rester en deçà des limites planétaires d’ici 2050 ?  Puits de CO2 (limite à 350 ppm)  Limite des rejets d’azote et de phosphore Arrêt de la réduction de la biodiversité Augmentation marginale de la consommation en eau   Faudra-t-il développer de nouveaux modes de consommation alimentaire ? 36
    32. 32. Il y a assez d’eau pour couvrir nos besoins, mais nous la gérons mal ! Une intensification durable  Au-delà de la productivité Un partage equitable des risques et des bénéfices  Un meilleur équilibre entre acteurs et des solutions “gagnant-gagnant” Une évolution des institutions actrices de l’eau  Une approche intégrée pour éviter la fragmentation des politiques et des décisions
    33. 33. Intensification durable « Yield gap vs. Nature gap » Milder et al., 2013 38
    34. 34. Oui…mais… Comment ? GANGE ANDES MEKONG LIMPOPO
    35. 35. Pêche et hydro-électricité durables dans le bassin du Mekong
    36. 36. Soif d’énergie mais faim de poisson… Un bassin riche en eau La pêche fournit 50-80% des protéines animales pour 60 millions d’habitants et 50% du revenu des ruraux Pêche et sécurité alimentaire menacées par les discontinuités dues aux grands barrages hydroélectriques MRC, 2010
    37. 37. Comment faire co-exister durablement pêche et production d’énergie ? Techniques et pratiques de gestion de l’eau améliorant les bénéfices des communautés riveraines Systèmes riz-poisson Recréation de zones humides dans les réservoirs
    38. 38. Dialogue et partage des bénéfices Dialogues multi-acteurs montrant les faiblesses institutionnelles dans la mise en oeuvre des règlementations Valeurs patrimoniales pour les producteurs d’énergie et les communautés
    39. 39. Intensification durable et services écosystemiques dans les Andes
    40. 40. A l’aval – là où la préoccupation environnementale a émergé Zones humides d’altitude (paramo) dégradées par monoculture de patate et surpâturage Eutrophication et assèchement du Lac de Fuquene (à l’aval)
    41. 41. Restauration des services écosystémiques amont et aval Paramo restauré grâce à l’agriculture de conservation (rotation avoine/patate) 46 Qualité de l’eau et services écosystémiques du Lac de Fuquene amélioés
    42. 42. Mécanismes de changement Conservation agriculture and paramo restoration supported by revolving fund Annual net income: 2,183/ha Revolving fund credit: +180 farmers /year Farmers‘ insufficient gain and risk aversion Potato cropping, grazing pressure, degradation of paramo S Annual net income: US$ 1,870/ha
    43. 43. L’élevage: sécurité et levier de développement en Afrique australe
    44. 44. Le bassin du Limpopo : rareté de l’eau, inégalités et jeux de pouvoir 2005 Rainfall Une forte pression du changement climatique sur les ressources en eau Des politiques de l’eau élaborées mais non mises en œuvre Des marchés défaillants et de fortes inégalités accentuant la pauvreté De jeux de pouvoir toujours importants (minéraux) 1998-2008
    45. 45. Les plateformes d’innovation: un cercle vertueux pour sortir de la pauvreté Marchés locaux Responsabilisation des produteurs (50% de femmes), meilleure gestion des pâturages remplaçant 15$US par chèvre de fourrage Elevage amélioré: 60$US / chèvre 150$US par an Mortalité 10% Sécheresses récurrentes variabilité climatique croissante, faible connection aux marchés Maïs pluvial : 16$US par exploitation Elevage: 30$US par an – mortalité 20%
    46. 46. La montée des eaux : une opportunité pour les pauvres du Delta du Ganges ?
    47. 47. Une des régions les plus pauvres de la planète Pauvreté, insécurité alimentaire, vulnérabilité  Exploitations 0,2 à 0,6 ha  Revenu par famille 700$US/an  80% de la population sous le seuil de pauvreté Excès d’eau en saison des pluies Salinité et pénurie en saison sèche BBS / WorldBank / WFP (2009)
    48. 48. Un potentiel inexploité mais une pression croissante de la salinité Large potentiel d’amélioration de la sécurité alimentaire et des revenus Salinité : une contrainte à transformer en opportunité Soil salinity None Very slight Slight Strong Very strong
    49. 49. Intensification durable des polders: enjeux techniques et institutionnels Lower threshold limit of salinity - Shrimp Daily water salinity Water salinity (ppt) Upper threshold limit of salinity - Rice Rice Plusieurs mises en valeur possibles : diversification des cultures, poisson Date et crevettes Des changements politiques nécessaires à tous les niveaux : maintenance des canaux, abandon de la monoculture de riz Shrimp
    50. 50. Quelques messages
    51. 51. Vers une nouvelle révolution verte… N’opposez plus agriculture et environnement Soyez des humanistes avant d’être des ingénieur(e)s ou des scientifiques Intensifiez la production agricole, mais considérez avant tout la réalité des sociétés et des écosystèmes qui soutiennent cette production Nourrissez la planète plutôt que sauver les banques 56
    52. 52. Sachez pour qui vous travaillez Répondre aux besoins spécifiques des différentes catégories de producteurs Du “soit… soit” au “et… et” 57 Source: FAO
    53. 53. Sachez faire co-exister agricultures industrielle et vivrière
    54. 54. Merci a.vidal@cgiar.org www.waterandfood.org www.slideshare.net/cpwf
    55. 55. Références et liens Challenge Program on Water and Food (CPWF)  www.waterandfood.org CGIAR Program on Water, Land and Ecosystems (WLE) wle.cgiar.org Stockholm Resilience Center  www.stockholmresilience.org  The World Bank   www.worldbank.org World Development Report 2007 on Agriculture Food and Agriculture Organization of the UN (FAO)  www.fao.org International Water Management Institute (IWMI)   www.iwmi.org Comprehensive Assessment on Water and Agriculture International Food Policy Research Institute (IFPRI) 60  www.ifpri.org
    56. 56. Crédits Photo Challenge Program on Water and Food The World Bank International Water Management Institute International Crops Research Institute for the SemiArid Tropics WorldFish Center Arte 61

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