Analysis of water mobilisation innovations to tackle water scarcity in oases˸ the case of the Todgha basin (Morocco)
Analyse des innovations de mobilisation des ressources hydriques pour faire face à la pénurie d'eau dans les oasis ˸ cas du bassin de Todgha (Maroc)
Résumé
The development of irrigated agriculture in arid regions is often accompanied by intensive exploitation of groundwater. This development can also lead to significant reallocations of surface and groundwater resources at the watershed scale. This thesis takes innovations of irrigation water mobilization as an entry point to understand adaptation practices to water scarcity at the scale of the Todgha Ferkla oasis territory in Southeastern Morocco. It undertakes a territorial concertation obout the future of water management through a participatory approach. Two recently introduced innovations in the Todgha-Ferkla territory have been identified and analysed: (i) Harvesting floodwaters in earthen basins for recharging the aquifer and irrigation at the farm level, initially relying on groundwater only. (ii) Integrating solar-powered pumping into the existing khettara system in the traditional oases. Field surveys, satellite image analysis, piezometric monitoring, and analytical modelling were conducted between 2020 and 2023. On the other hand, a participatory process involving a mixed panel of stakeholders was designed and carried out to establish a factual diagnosis of the current water resource situation and co-create consensus solutions for sustainable water management at the territorial level. Our research has shown that the conjunctive use of floodwaters at the farm level for date palm irrigation and aquifer recharge minimizes evaporation losses from the studied floodwater harvesting device. Field measurements combined with analytical modelling have shown that the spatial extent of recharge from the flood retention pond is limited due to the hydrogeology of the area. Furthermore, over-irrigation could contribute to aquifer recharge in the case of prolonged irrigation due to the arrival of several floods close in time. As for the integration of solar-powered pumping into the downstream part of the existing khettara system, which includes transport and distribution structures and management rules, it helps to save the collective access and management of groundwater. Thus, the social organization around groundwater resources is maintained, and the traditional groundwater capture structure could be abandoned. The analysis of innovations and the results of the territorial consultation show that this territory is experiencing a generalised competition for water that could ultimately compromise all forms of agriculture and life in the downstream parts of the watershed if access to surface and groundwater is not regulated. The observed individual efforts led to local improvements but remain dependent on other activities at the watershed scale. Territorial concertation reveals the need to design and implement a new water governance model to ensure sustainable water management in these oases. In general, this thesis contributes to the understanding of irrigation practices and the current water management mode in the Todgha-Ferkla oasis territory and provides elements for consideration in the national debate on water management sustainability in the oases.
Le développement de l'agriculture irriguée dans les régions arides est souvent accompagné d'une exploitation intensive des eaux souterraines. Ce développement peut également être à l'origine des réallocations considérables de la ressource en eau de surface et souterraine à l'échelle du bassin versant. Cette thèse prend les innovations de mobilisation des eaux d'irrigation comme point d'entrée pour appréhender les pratiques d'adaptation au manque d'eau à l'échelle du territoire oasien Todgha-Ferkla au Sud-Est du Maroc et elle entreprend une concertation territoriale sur l'avenir de la gestion de l'eau moyennant une démarche participative. Deux innovations récemment introduites au territoire Todgha-Ferkla ont été identifiées et analysées à savoir : (i) le captage des eaux de crues dans des bassins en terre pour la recharge de la nappe et l'irrigation à l'échelle de l'exploitation agricole initialement basée sur les eaux souterraines seulement ; (ii) l'association du pompage par énergie solaire au système de khettara dans les anciennes oasis. Des enquêtes de terrains, une analyse des images satellitaires, un suivi piézométrique et une modélisation analytique ont été menés entre 2020 et 2023. D'un autre côté, un processus participatif impliquant un panel mixte d'acteurs a été conçu et mené afin d'établir un diagnostic factuel sur la situation actuelle des ressources en eau et afin de coconstruire des solutions consensuelles pour une gestion durable de l'eau à l'échelle du territoire. Notre recherche a montré que l'usage conjugué des eaux de crues à l'échelle de l'exploitation agricole pour l'irrigation des palmiers dattiers et pour la recharge de la nappe permet de minimiser les pertes par évaporation. Les mesures de terrains conjuguées à la modélisation analytique ont montré que l'effet de la recharge depuis le bassin de captage des crues est limitée spatialement à cause de l'hydrogéologie de la zone. En outre, la sur-irrigation pourrait contribuer à la recharge de la nappe en cas d'irrigation prolongée suite à l'arrivée de plusieurs crues rapprochées dans le temps. Quant à l'association du pompage par énergie solaire à la partie aval du système existant de la khettara -qui englobe les ouvrages de transport et de distribution et les règles de gestion-, elle permet de sauvegarder l'accès et la gestion collectifs des eaux souterraines. Ainsi, l'organisation sociale autour de la ressource en eau souterraine est maintenue et l'ouvrage traditionnel de captage des eaux souterraines pourrait être abandonné. L'analyse des innovations et les résultats de la concertation territoriale montrent que ce territoire connaît une course généralisée à l'eau qui pourrait mettre en péril à terme toute forme d'agriculture et de vie dans les parties aval du bassin si l'accès aux eaux de surface et souterraines n'est pas régulé. Les tentatives individuelles constatées apportent des améliorations locales et restent tributaires des autres activités à l'échelle du bassin versant. La concertation territoriale révèle la nécessité de concevoir et de mettre en exergue un nouveau modèle de gouvernance de l'eau en vue d'assurer une gestion durable de l'eau dans ces oasis. De manière générale, la présente thèse contribue à la compréhension des pratiques d'irrigation voire le mode de gestion actuel de l'eau dans le territoire oasien Todgha-Ferkla et apporte des éléments de réflexion au débat national pour durabiliser la gestion de l'eau dans les oasis.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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