Sophie Gendre, ingénieure R&D gestion de l'eau chez Arvalis, revient sur les liens entre irrigation et énergie, et les leviers concrets pour réduire sa facture d’électricité.
Sur une installation d'irrigation amortie financièrement, la facture d'électricité représente plus de 50% du coût global de l'irrigation. Face à la hausse des prix de l’énergie, optimiser son système d’irrigation devient un enjeu majeur pour les agriculteurs.
S’ajoute à cela une pression climatique croissante, avec des périodes de sécheresse de plus en plus intenses et des besoins en eau qui se concentrent sur des périodes de plus en plus courtes. Face à ces contraintes, les systèmes irrigants sont en tension. Comment optimiser son système d’irrigation pour préserver les ressources en eau, réaliser des économies d’électricité, tout en assurant la viabilité de son exploitation ?
Dans le cadre de Fabacéé, certains groupes d’agriculteurs bénéficiaires ont décidé d'agir sur ce levier.
Intervenue sur la thématique dans le cadre d’un webinaire à destination des animateurs, nous avons demandé à Sophie Gendre, ingénieure R&D gestion de l'eau chez Arvalis, de nous expliquer les liens entre irrigation et énergie, les problématiques actuelles du secteur, et les leviers concrets pour réduire sa facture.
Sophie Gendre : “En France, on parle majoritairement de l’irrigation par aspersion, qui représente la quasi-totalité des surfaces agricoles irriguées. Contrairement à l'irrigation par submersion, qui ne nécessite pas d'énergie pour fonctionner, l'aspersion repose sur deux principes clés : la pression et le débit. Pour acheminer l’eau du point de prélèvement jusqu’au champ, une certaine pression est nécessaire tout au long du réseau. C’est ici qu’intervient la pompe.
La pompe est à la base du système d’irrigation, elle distribue le débit et la pression nécessaire au bon fonctionnement de l'ensemble du réseau. Pour créer cette puissance hydraulique, elle est alimentée par une source d'énergie, électrique dans la grande majorité des cas en France. Il existe quelques exceptions, en Alsace notamment, où les pompes sont alimentées par de l’énergie thermique, mais ces cas restent minoritaires.
La puissance nécessaire à l’irrigation est très variable selon les exploitations, elle dépend d’une multitude de facteurs combinés : type de matériel, pompe adaptée à ce matériel ou non, pente du terrain, distance entre la parcelle et le point de prélèvement… Ce qui rend les calculs du coût de l’irrigation assez complexes.
Sophie Gendre : “L’évolution des surfaces irriguées en France est plus nuancée que ce à quoi on pourrait s’attendre. D'après le Recensement Général Agricole (RGA) de 2020, 2,8 millions d'hectares sont équipés pour l'irrigation en France, dont 1,8 million irrigués effectivement, soit 6,8 % de la Surface Agricole Utile. Entre 2010 et 2020, les surfaces équipées ont progressé de +23 % et les surfaces irriguées de +15 %.
Même si ces chiffres sont assez parlants, ils ne sont finalement pas révélateurs des réalités très contrastées entre les régions. La progression des surfaces équipées et irriguées est majoritairement visible dans le nord de la France, où de nouvelles cultures (pommes de terre, légumes) s'équipent progressivement en réponse à des périodes de sécheresse de plus en plus importantes.
Dans le sud, les systèmes sont en revanche d’ores et déjà en tension. Les besoins augmentent, les rendements stagnent et les volumes d’eau prélevables sont contraints. En Nouvelle-Aquitaine et en Occitanie par exemple, ce n’est pas parce que les surfaces irriguées n'augmentent pas que l’on irrigue moins. Actuellement, ces régions font face à des besoins croissants avec un volume d'eau disponible qui ne suit pas, et donc des pertes de rendement.
Leurs systèmes, pour la plupart construits dans les années 1980, étaient initialement capables de couvrir les besoins des cultures huit années sur dix, en acceptant une perte de rendement sur deux années. Aujourd’hui, certains se retrouvent en situation de stress hydrique cinq années sur dix.
L’autre élément important révélé par le RGA 2020, c’est la diversification des cultures concernées par l’irrigation. Par exemple, le maïs grain, qui représentait près de 50 % des surfaces irriguées en France en 2000, n'en représente plus que 33 % en 2020. Alors que la vigne est passée de moins de 1 % à 4 % des surfaces irriguées sur la même période. Les céréales à paille, les fourrages, les protéagineux sont eux aussi plus représentés.
Cette diversification peut être expliquée par la recherche de résilience climatique des exploitations. La diversification des cultures est un levier d’adaptation à part entière qui permet d’étaler les besoins en eau dans le temps. Cette tendance se reflète donc dans ces résultats.”
Sophie Gendre : “Il n'y a malheureusement pas de solution universelle, mais pour réduire la consommation énergétique de son système d’irrigation, il existe toutefois différents leviers. Les options sont variables selon les caractéristiques de chaque exploitation.
Pour entamer cette démarche, la première étape ne nécessite pas d’investissement. Il s’agit de relever le compteur électrique et le compteur d'eau avant de lancer un tour d'irrigation, puis les relever à nouveau à l'arrêt pour calculer le ratio du système en kWh/m³. C’est un pré-diagnostic qui permet de se comparer aux valeurs de référence établies pour chaque type de matériel. En cas d'écart significatif avec ces données (pour un système sans pente avec un pompage en rivière), l’état du matériel peut être remis en question.
La pompe, premier levier souvent négligé
Même si ce n’est pas celui auquel on pense de prime abord, la pompe est le premier poste de surconsommation. Son usure n’est pas visible, mais les conséquences sont importantes. La dégradation du système hydraulique, bien qu’elle n’empêche pas le fonctionnement de la pompe, fait grimper la facture d’électricité petit à petit.
Après une quinzaine d’années, il est donc judicieux de vérifier l’état de sa pompe. Par exemple, nous avons suivi entre 2012 et 2013 une exploitation avec une pompe vieillissante. Son simple remplacement a permis de passer de 0,63 à 0,34 kWh/m³, soit une économie de 45 %, ce qui représente plus de 900 € en une seule saison.
À noter que tout changement de matériel d’irrigation sans adapter sa pompe revient à continuer de consommer l'énergie de son ancien système. La pompe et le matériel sont indissociables. Selon les positions d’irrigation (dénivelé, distance entre la pompe et le champ, matériel…) les besoins en pression sont différents. Sans variateur, une pompe fixe ne peut pas s'y adapter : elle génère un excès de pression qu'on dissipe en fermant une vanne, ce qui revient à consommer de l'énergie inutilement. Le variateur de vitesse est un outil qui permet d’ajuster la fréquence de fonctionnement du moteur à la demande réelle du réseau. Les gains sont surtout importants en cas de systèmes à débit ou pression variables d’une position à l’autre.
Agir sur les volumes
Au-delà du matériel, il est possible d'agir directement sur les mètres cubes consommés. Cela passe notamment par le pilotage de l’irrigation. En grandes cultures, il existe des outils de pilotage, comme des modèles de bilan hydrique ou sondes d'humidité dans le sol, qui permettent de déclencher l'irrigation au bon moment pour éviter les apports excessifs en eau. Certains font même le choix d’irriguer légèrement en dessous des besoins réels pour économiser de l'eau et de l'énergie en échange d'une perte de rendement limitée.
Une réflexion systémique
Et si l’on réfléchit sur le long terme, il existe d’autres pistes, plus systémiques, qui contribuent à réduire les besoins en irrigation. Il est possible d’adapter les dates de semis et les variétés pour éviter les périodes de forte chaleur ou encore de diversifier les cultures pour étaler les besoins en eau dans le temps comme on l’a évoqué. De manière plus indirecte, on peut considérer l'agriculture de conservation des sols comme un outil pour atteindre cet objectif. Même si les co-bénéfices sont encore difficilement quantifiables aujourd'hui, on sait que ce sont des systèmes qui améliorent la structure des sols et donc l'infiltration de l'eau dans les sols. En cas de forts orages par exemple, le sol permet une meilleure infiltration et stockage de l’eau, des ressources précieuses lors de fortes sécheresses.”
Du simple diagnostic par relevé de compteurs au remplacement d'une pompe vieillissante, en passant par un meilleur pilotage des apports, il existe une large variété d'actions et d'investissements pour optimiser son système d’irrigation. Au-delà des économies immédiates, une réflexion plus globale sur les systèmes de production (diversification des cultures, adaptation des semis, agriculture de conservation des sols) permet également de réduire structurellement les besoins en eau de son exploitation agricole.
Il s’agit avant tout de tenir compte des caractéristiques et des spécificités de chaque exploitation pour identifier les leviers les plus adaptés et les mettre en œuvre. C’est dans cet objectif que les animateurs Fabacéé accompagnent les agriculteurs bénéficiaires du programme.
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