Comment les pays du monde entier luttent-ils contre la désertification ?
Les principes de gestion durable des projets de verdissement des déserts.
Le terme « verdissement du désert » désigne le processus de mise en culture, initié par l'homme, des déserts et des zones de transition adjacentes. Il est devenu un concept à la mode ces dernières années, notamment au Moyen-Orient. Concrètement, le verdissement du désert vise à valoriser les ressources des terres désertiques par des aménagements techniques à des fins écologiques (biodiversité), agricoles et forestières, ainsi que pour l'élevage.
La gestion et l'utilisation scientifiques des ressources en eau revêtent une importance particulière dans les régions arides et semi-arides. Selon le mode de gestion et d'utilisation de ces ressources, les projets de reboisement des déserts se divisent en deux catégories : traditionnels et durables. Les premiers visent à assurer l'approvisionnement en denrées alimentaires et en légumes, la construction urbaine et à des fins politiques. Pour ce faire, les populations creusent des canaux ou des puits profonds afin d'obtenir des ressources en eau supplémentaires et atteindre leurs objectifs d'aménagement. À la fin du XXe siècle, certains pays d'Afrique du Nord, à des fins de propagande politique, ont creusé des puits profonds dans les oasis, puisé l'eau souterraine pour développer l'agriculture. Cette pratique a suscité une vive inquiétude au sein de la communauté internationale. L'eau souterraine étant essentielle à la vie des oasis, creuser des puits profonds pour l'agriculture, même pour certaines récoltes, revient à laisser cette eau s'évaporer sur du sable brûlant exposé au soleil. L'intensification des prélèvements d'eau affectera gravement le niveau des nappes phréatiques des oasis et, à terme, entraînera leur disparition.
Le projet de la Grande Muraille Verte en Afrique.
Les projets de végétalisation des déserts fondés sur les principes du développement durable présentent des différences significatives. Ils ne modifient pas la répartition originelle des ressources en eau dans les zones désertiques, mais emploient des technologies modernes d'économie d'eau et des approches de gestion systématiques afin d'améliorer la capacité de charge écologique du désert. Ces projets visent à obtenir des avantages économiques agricoles tout en minimisant autant que possible les impacts négatifs sur l'écosystème. Les projets durables de végétalisation des déserts ont le potentiel d'atténuer les crises de l'eau, de l'énergie et de l'alimentation. En revanche, les approches qui négligent les conditions d'approvisionnement en eau et se concentrent uniquement sur l'augmentation du PIB agricole et pastoral dans les zones désertiques arides et semi-arides aboutissent souvent à une dégradation de l'environnement.
L'environnement écologique et le développement durable des régions arides et semi-arides constituent d'importants domaines de recherche scientifique en géographie, agriculture, écologie, etc. Des systèmes d'intégration écotechnologique, combinant énergie solaire, dessalement, agriculture économe en eau et agriculture sous serre, sont déjà expérimentés au Moyen-Orient pour la production agricole. Cependant, leur coût élevé constitue leur principal obstacle. Ce système repose sur une approche transfrontalière de la lutte contre la désertification dans les zones sableuses, intégrant le dessalement des eaux de mer côtières et le développement d'une agriculture moderne économe en eau, tout en s'adaptant aux spécificités de ces zones et en renforçant les technologies de recyclage de l'eau.
L'environnement écologique et le développement durable des régions arides et semi-arides constituent d'importants domaines de recherche scientifique en géographie, agriculture, écologie, etc. Des systèmes d'intégration écotechnologique, combinant énergie solaire, dessalement, agriculture économe en eau et agriculture sous serre, sont déjà expérimentés au Moyen-Orient pour la production agricole. Cependant, leur coût élevé constitue leur principal obstacle. Ce système repose sur une approche transfrontalière de la lutte contre la désertification dans les zones sableuses, intégrant le dessalement des eaux de mer côtières et le développement d'une agriculture moderne économe en eau, tout en s'adaptant aux spécificités de ces zones et en renforçant les technologies de recyclage de l'eau.
Dans les régions arides et semi-arides, la diversification des méthodes de culture permet d'accroître la valeur ajoutée des produits agricoles de spécialité grâce à la production de cultures uniques et de haute qualité. Dans les zones riches en ressources hydriques ou les régions arides de haute altitude, le choix des cultures est inévitablement différent. Des pratiques telles que la rotation des cultures, le maintien des chaumes et l'amélioration des sols sont essentielles. Bien que ces connaissances et techniques puissent paraître aussi simples aux agronomes travaillant en milieu aride et semi-aride que l'alphabet pour l'apprentissage d'une langue étrangère, obtenir des retours économiques satisfaisants n'est pas toujours chose aisée. En effet, les conditions de travail y sont difficiles et il est indispensable de maîtriser la gestion des produits et de savoir interagir avec les populations locales.
Dans les zones sableuses, en raison du climat aride et instable, les activités agricoles de monoculture à grande échelle présentent un risque accru. De ce fait, les avantages en matière de durabilité des cultures intercalaires et de rotation des cultures sont d'autant plus importants. Dans les régions sableuses arides et semi-arides, il est crucial d'accorder une attention particulière aux risques liés à la monoculture à grande échelle sur le long terme. De nombreuses méthodes de gestion agricole mises en œuvre dans les plaines et les zones riches en ressources hydriques ne sont pas adaptées.
Ceinture forestière verte en bordure de zone sablonneuse.
D'après les technologies actuelles, la méthode la plus économique et efficace pour restaurer les sols consiste à créer des brise-vent, des zones boisées et des prairies. Généralement, dans les zones sableuses, les brise-vent doivent être composés d'arbres et d'arbustes résistants à la sécheresse, associés à des prairies, afin de réduire l'érosion et la perte d'humidité des sols. La sécheresse, le changement climatique, les pratiques agricoles, le surpâturage et la déforestation sont les principales causes de la dégradation écologique des zones sableuses. Des études ont démontré que la végétation joue un rôle important dans la composition biologique des sols. Dans de nombreux environnements, le taux d'érosion et de ruissellement diminue de façon exponentielle avec l'augmentation de la surface couverte par la végétation. Favoriser la croissance d'une végétation moins consommatrice d'eau en bordure des zones sableuses est une mesure fondamentale pour lutter contre la désertification. Renforcer ce végétalisme est particulièrement crucial, notamment lorsque ces zones sont soumises à des cycles climatiques plus humides. Depuis la mise en œuvre du projet de brise-vent des Grandes Plaines aux États-Unis dans les années 1930, la construction de brise-vent dans les zones désertifiées est considérée comme un moyen essentiel de combattre ce phénomène. Le monde a mis en œuvre le projet de brise-vent Staline en Union soviétique, les trois brise-vent du nord de la Chine, des brise-vent côtiers, des brise-vent de plaine et d'autres projets nationaux. Actuellement, la région du Sahel en Afrique met en œuvre le projet de la Grande Muraille Verte d'Afrique sous l'égide des Nations Unies, ce qui a un impact positif sur l'amélioration de l'environnement écologique local. La construction de ces brise-vent et de nombreux autres brise-vent régionaux a permis d'accumuler une riche expérience, qui comprend : premièrement, la mise en œuvre de mesures d'économie d'eau ; deuxièmement, l'adaptation au terrain et aux arbres ; troisièmement, la combinaison d'arbres et d'herbes ; quatrièmement, l'adaptation aux conditions locales ; et cinquièmement, la combinaison de la technologie et de la gestion. Ces expériences peuvent sembler modestes, voire démodées, mais elles sont incontestablement reconnues comme des principes fondamentaux à l'échelle mondiale. Les activités de gestion forestière ne peuvent pas se limiter à la production de bois, mais le résultat de ces activités en zone périurbaine doit être la préservation de l'environnement, la production de bois constituant un produit secondaire de la foresterie dans les zones agropastorales. Dans le cadre de la construction de brise-vent au Sahel, l'objectif principal est de piéger le sable, l'objectif secondaire étant de fournir du bois de chauffage. Les méthodes de développement durable recommandées par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) comprennent : la gestion intégrée et la planification du développement durable ; l'amélioration de la capacité de charge par la mise en œuvre de techniques d'ingénierie forestière écologique ; la réduction de la salinité, l'amélioration de la perméabilité des sols et l'augmentation de la végétation naturelle par des mesures techniques ; la construction d'ouvrages de protection contre les inondations et de rétention d'eau dans les zones clés, et le développement d'une agriculture économe en eau ; la collecte et le recyclage des eaux pluviales ; la mise en place d'un pâturage tournant pour réduire le surpâturage ; et le renforcement de la formation aux pratiques agricoles et d'élevage durables et l'amélioration des capacités opérationnelles.
Le système agricole du désert de la Vallée de la Mort.
La Vallée de la Mort, située dans le comté d'Inyo, en Californie, se trouve au sud-est de l'État, avec la ville d'El Centro comme point central. La région connaît des températures élevées et une pluviométrie annuelle moyenne très faible, de seulement 76 millimètres, ce qui la rend aride et brûlante. Le sol de la Vallée de la Mort est profond et fertile ; il faisait autrefois partie des plaines inondables formées par les rivières. Cependant, en raison des modifications du cours des rivières et de la diminution des précipitations, il s'est progressivement transformé en un paysage désertique.
À l'est de la Vallée de la Mort se trouve le fleuve Colorado, tandis qu'à l'ouest s'étend partiellement la mer de Salton. Sa frontière occidentale atteint les abords de San Diego. Au nord se situe la vallée de Coachella, dans le comté de Riverside, qui, avec la Vallée de la Mort, forme le bassin de Coachella. La vallée doit son nom à l'Imperial Land Company, qui y a mené des activités d'aménagement du territoire. Le mélange culturel d'influences américaines et mexicaines caractérise la région, attirant des immigrants séduits par les activités agricoles qui reposent sur une main-d'œuvre bon marché.
Des agroglyphes dans le désert.
Afin d'aménager la vallée impériale, le gouvernement fédéral autorisa la loi de 1928 relative au projet de Boulder Canyon. La construction débuta dans les années 1930 sous la direction du Bureau américain de la mise en valeur des terres (également appelé Bureau of Reclamation) et de six entreprises, dont celles chargées du canal All-American, du barrage Hoover et du barrage Empire. Ces entreprises furent intégrées au projet et achevées en 1942. Le canal All-American, long de 130 km, achemine l'eau du fleuve Colorado vers la vallée impériale et neuf villes environnantes. Le barrage et le canal appartiennent au Bureau fédéral de la mise en valeur des terres, mais leur gestion est assurée par le district d'irrigation de la vallée impériale.
Le barrage d'Imperial est situé sur le fleuve Colorado, à environ 48 kilomètres au nord-est de Yuma, en Arizona. Il alimente le canal All-American, qui passe à l'ouest de Calsico, en Californie, et se dirige vers le nord, en direction de la vallée impériale. Ce canal est la seule source d'approvisionnement en eau de la vallée impériale, remplaçant ainsi le canal d'Alamo comme unique approvisionnement en eau entre le sud de la Californie et la frontière mexicaine. Cinq canaux plus petits, situés le long du canal All-American, acheminent l'eau vers la vallée des Rois. Ce système d'irrigation permet d'irriguer 250 000 hectares de terres et d'accroître considérablement les rendements agricoles de la région.
S’appuyant sur l’expérience de l’agriculture intensive pratiquée sur les terres sableuses du centre des États-Unis, les techniques applicables comprennent l’irrigation au goutte-à-goutte, l’utilisation de résidus organiques ou de fumier comme engrais et pour l’amélioration des sols, ainsi que d’autres pratiques agricoles traditionnelles. Ces pratiques agricoles efficaces, mises en œuvre dans le cadre d’une gestion intensive moderne, protègent les sols de l’érosion éolienne et autres facteurs. La recherche scientifique a démontré que la croissance des plantes améliore la vitalité des bactéries du sol, renforce leur résistance aux conditions difficiles et atténue la désertification.
Un système d'irrigation alimenté par le canal All American achemine l'eau du fleuve Colorado jusqu'à la mer de Salton via les rivières Alamo et New. Historiquement, la mer de Salton a servi de lac de décharge pour le fleuve Colorado et, lors des crues, elle était inondée pour stocker le surplus d'eau. La mer de Salton est périodiquement inondée par le fleuve Colorado et s'assèche généralement avant que celui-ci ne puisse la remplir à nouveau. Le système de canaux transporte du limon, du sélénium et du sel du fleuve Colorado vers la mer de Salton. Sans exutoire vers la mer, ces sels et minéraux se concentrent par évaporation, entraînant une augmentation de la salinité des sols.
En raison de la faible humidité de l'air désertique, la lumière y est suffisante pour permettre l'exploitation de l'énergie solaire. Dans la vallée impériale de Californie, aux États-Unis, grâce à une série de détournements d'eau et à des mesures de gestion intensives, une agriculture moderne s'est développée. Diverses techniques biotechnologiques y contribuent, notamment l'utilisation de l'énergie solaire, et ont permis un développement agricole durable. Ce modèle, qui transforme une zone désertique pauvre en une région agricole prospère, est envié par de nombreux pays du Moyen-Orient. Actuellement, plusieurs grands consortiums internationaux convoitent les ressources en énergie solaire du désert du Moyen-Orient et cherchent à tirer des enseignements de l'expérience de développement durable de la Vallée des Rois américaine. Les experts estiment que le potentiel solaire du Sahara est immense, le plus élevé au monde, et que 10 % de cette énergie pourrait suffire à couvrir l'ensemble des besoins mondiaux en électricité.
Mosaïques de terres agricoles dans la vallée impériale, en Californie du Sud, aux États-Unis
Système de biotechnologie intégré.
Dans les régions arides et semi-arides, la mise en œuvre de projets d'infrastructure peut tirer parti des abondantes ressources en énergie solaire des zones désertiques, en coordonnant l'utilisation de l'eau, du sol, de l'énergie solaire et de l'électricité, ce qui favorise le recyclage de l'eau.
En 2011, la société égyptienne « Desert Life » a construit un projet expérimental de système de biotechnologie intégré en bord de mer. Ce système s'inscrit dans le cadre du vaste plan égyptien de restauration des terres désertiques, axé principalement sur le reboisement et l'agriculture.
Ce système de biotechnologie intégré, adapté à l'environnement aride et chaud des déserts, repose sur un concept global intégrant des solutions technologiques complètes et de nouveaux systèmes tels que la construction de serres, le dessalement de l'eau de mer, l'énergie solaire et l'utilisation d'éléments naturels. Conçu pour répondre aux caractéristiques des déserts chauds, ce système utilise un concept de circuit fermé pour la circulation de l'eau. Son principe de base consiste à utiliser la lumière solaire concentrée pour évaporer l'eau de mer, à collecter l'eau distillée condensée grâce à des dispositifs installés, puis à l'utiliser pour des pratiques agricoles économes en eau. Selon la technologie actuelle, le dessalement d'un mètre cube d'eau de mer nécessite 1,8 kWh d'électricité, entièrement issue de l'énergie solaire et éolienne. Le site expérimental actuel, d'une superficie d'un hectare (environ 15 acres), fonctionne comme un module de production largement autosuffisant. D'après les rapports disponibles, ce module peut être reproduit et étendu à 10 hectares, voire plus. Ce site expérimental est spécifiquement conçu pour les environnements désertiques chauds, et l'adaptabilité de ce système d'agriculture intensive désertique solaire aux environnements désertiques froids reste à déterminer.
Système de biotechnologie intégré.
À l'échelle internationale, les opinions sur cette technologie divergent. Certains comparent ce système à la célèbre Biosphère 2, le considérant comme une réplique. En réalité, de nombreux autres projets expérimentaux ont été menés dans les déserts du monde entier. Par exemple, le « Village sous serre » vise à optimiser l'apport d'eau en construisant un système de circulation d'eau afin de faciliter sa réutilisation et de réduire les pertes par évaporation. L'efficacité de ces technologies pour endiguer la désertification reste incertaine. Certains techniciens sont convaincus que cette technologie a le potentiel de transformer non seulement les modes de vie, mais aussi les déserts.