Le défi de l'eau AgroParisTech Paris 2012

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Conference given to ParisTech/ATHENS MS Students at AgroParisTech, Paris on 23 Nov 2012

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  • Comparing the performance of agricultural systems between river basins, based on the production in kg per m 3 of water consumed or water productivity . With few exceptions, water productivity of cereals is very low (between 0.2 and 0.5 kg/m 3 ). Efficient farmers achieve water productivity of 2.0 kg/m 3 , 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 18 O (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 N 2 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.
  • Partage de l ’ eau = jeu à somme nulle Partage des bénéfices = jeu à somme positive Raisons de l ’ échec des PES (Jarvis, 2009) Haut taux d ’ échecs de PES, quoique l ’ Amérique Latine reste un banc d ’ essais Attentes irréalisables des PES Manque d ’ équité dans le partage de bénéfices Des structures de gestion peu dotées ou inapropriées Seulement un petit impact perçu en termes de bénéfices des PES Risques de conflits augmentés
  • IWRM (90s) -> BSM Sadoff & Grey (2002) Bénéfices “ pour ” la rivière (ex, amélioration de la qualité de l ’ eau, protection environnementale, etc.) Bénéfices “ de ” la rivière (ex, hydro-électricité, irrigation, etc.) Bénéfices “ grâce ” à la rivière (ex, risque de conflits réduit, nourriture et sécurité augmentées, etc.) Bénéfices “ au delà de ” la rivière (ex, intégration de marchés, bénéfices du commerce régional, etc.) Un changement de paradigme proposé / Sadoff & Grey (2002)
  • 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 défi de l'eau AgroParisTech Paris 2012

    1. 1. Le défi de l’eau :vers de nouvelles frontières Alain Vidal CGIAR Challenge Program on Water and Food AgroParisTech Paris, 23 novembre 2012
    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 Tze2
    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 économique6
    7. 7. Water, food and poverty analyzed in 10 basins1,5 milliard d’habitants50% 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 exploitée8
    9. 9. Un déterminant majeur : la démographie9
    10. 10. Population change2000-2010Blue= decreaseRed= IncreaseData 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 10,000 G N P p a c $ ) ( / I 0 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 -10,000 Water availability (m3/cap) World Bank, 200714
    12. 12. Indus Floods
    13. 13. Ganges: 500 million facing disaster
    14. 14. Voltabasin
    15. 15. La productivité de l’eau reste trèsfaible dans la plupart des régions WP (estimated potential / typically 1-2 kg/m3) YR IGB Mekong Nile Limpopo Volta Niger
    16. 16. Agriculturecontribution to GDP Changing economies(%) Most African basins here Gross National Income
    17. 17. Agriculturecontribution to GDP(%) ....Problems... lity tion abi ula re n er Vul Pop essu & er s pr trial Pow nce us a n e Ind rb fer ts to dif ea U nds r ability Th in ma de su sta Gross National Income
    18. 18. Agriculturecontribution to GDP(%) ... Solutions Basics need Meeting urgent ort demand growth Emerging need for pp n sustainability c su ectio asi ot B ity & Pr ctiv du ase Pro cre ing in uild nce B ie Increasing Role for re sil Institutions Providing basics Big invest in agric. Protecting existing support Resource-sharing & protection Benefit-sharing (trading) Invest in agricultural basics Developing pathways out of Demand management farming Supply-chain management Gross National Income
    19. 19. 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  75% sont des ruraux pauvres  Lutter contre la faim commence par réduire la pauvreté rurale24
    20. 20. 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 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”25 (Sommet mondial de lalimentation, 1996)
    21. 21. 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 faim26
    22. 22. 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  Spéculation et production d’agrocarburants affectant les pauvres de façon disproportionnée  Incertitudes dues à l’instabilité économique27
    23. 23. La demande alimentaire devrait doubler Combien de céréales devrons-nous produire pour répondre à la demande croissante ?  La population mondiale augmentera de 50%, mais...  … les modifications des régimes alimentaires devraient conduire à un doublement de la demande !28
    24. 24. Plus de viande en Chine, plus de lait en Inde 120 meat consumption 100 Meat (kg/cap/yr) 80 60 China USA 40 20 0 India 10 100 1000 10000 100000 GDP per capita (2000 constant dollars per year) milk consumption 120 100 India USA (kg/cap/yr) 80 60 40 Milk 20 0 China 10 100 1000 10000 100000 GDP per capita (2000 constant dollars per year)29
    25. 25. Variation rapide des prix alimentaires30
    26. 26. Effets à long terme du changement climatiquevolution des précipitations de 1990 à 2070-2100 Baisse de production des principales cultures en 2050 !  Maïs 16%  Riz 21%  Blé 42%31
    27. 27. Le lien avec la crise de l’eau 2-5L 20-500L 500-3000L par jour Par jour Par Kg Un régime végétarien consomme 2000 L/jour Un régime à base de viande nourrie au grain 5000 L/jour32
    28. 28. La demande en eau pour l’alimentation augmente avec le PNB Lundqvist 2008 GDP US$/cap/yr33
    29. 29. 30 à 40% de notre alimentation -donc de l’eau agricole - est gaspillée
    30. 30. 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…35
    31. 31. Une mesure de la finitude environnementale : les « limites planétaires » (Rockström et al., 2009)36
    32. 32. Une mesure de la finitude environnementale : les « limites planétaires » (Rockström et al., 2009)37
    33. 33. 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 ?38
    34. 34. Il y a assez d’eau pour couvrir nosbesoins, 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
    35. 35. Comment partager les bénéfices de l’eau ? Dépasser le partage de l’eau Allouer l’eau aux usages les plus profitables socialement et économiquement Des expériences réussies dans les bassins andins (trust funds), mais aussi des échecs40
    36. 36. Partager les bénéfices plutôt que les ressources Turton (2008) en Afrique australe  Stock limité (jeu à somme nulle)  Flux dans l’espace et le temps (jeu à somme positive)  Un « panier d’options » pour générer des bénéfices41
    37. 37. Oui…mais… Comment ? ANDES MEKONG LIMPOPO
    38. 38. Pêche et hydro-électricité durables dans le bassin du Mekong
    39. 39. 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 MRC, 2010 50% du revenu des ruraux Pêche et sécurité alimentaire menacées par les discontinuités dues aux grands barrages hydroélectriques
    40. 40. Comment faire co-exister durablementpêche 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
    41. 41. 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
    42. 42. Intensification durable et services écosystemiques dans les Andes
    43. 43. A l’aval – là où la préoccupationenvironnementale a émergé Zones humides d’altitude (paramo) dégradées par monoculture de patate et surpâturage Eutrophication etassèchement du Lac de Fuquene (à l’aval)
    44. 44. Restauration des services écosystémiques amont et aval Qualité de l’eau et services écosystémiques Paramo restauré du Lac de Fuquene grâce à l’agriculture amélioés de conservation (rotation avoine/patate)49
    45. 45. Mécanismes de changement Annual net income: Conservation 2,183/ha agriculture and paramo restoration Revolving fund credit: Farmers‘ supported by +180 farmers /year insufficient gain and risk revolving fund aversion Potato cropping, S grazing pressure, degradation of paramo Annual net income: US$ 1,870/ha
    46. 46. L’élevage: sécurité et levier dedéveloppement en Afrique australe
    47. 47. Le bassin du Limpopo : rareté del’eau, inégalités et jeux de pouvoir Une forte pression du 2005 Rainfall 1998-2008 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)
    48. 48. Les plateformes d’innovation: un cerclevertueux pour sortir de la pauvreté Marchés locaux Responsabilisation des produteurs (50% de femmes), meilleure gestion des pâturages remplaçant 15$US par chèvre de fourrageElevage amélioré: 60$US / chèvre 150$US par an Sécheresses récurrentes Mortalité 10% variabilité climatique croissante, faible connection aux marchés Maïs pluvial : 16$US par exploitation Elevage: 30$US par an – mortalité 20%
    49. 49. Quelques messages
    50. 50. Soyez des révolutionnaires ! 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 banques55
    51. 51. Sachez pour qui vous travaillez Répondre aux besoins spécifiques des différentes catégories de producteurs Du “soit… soit” au “et… et” Source: FAO56
    52. 52. Sachez faire co-existeragricultures industrielle et vivrière
    53. 53. Merci a.vidal@cgiar.org www.waterandfood.orgwww.slideshare.net/cpwf
    54. 54. Références et liens Challenge Program on Water and Food (CPWF)  www.waterandfood.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)  www.ifpri.org59
    55. 55. Crédits Photo Challenge Program on Water and Food The World Bank International Water Management Institute International Crops Research Institute for the Semi- Arid Tropics WorldFish Center Arte60

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