Le pouvoir de l’eau : Les nouveaux outils de Serban Danielescu, Ph. D., aident les agriculteurs à optimiser l’utilisation de l’eau pour les cultures

Tout le monde sait que l’eau est un élément essentiel à la vie sur la planète Terre. En effet, l’eau recouvre plus de 70 % de la surface de la Terre et tous les organismes vivants en dépendent. Pourtant, moins de 3 % de cette eau est de l’eau douce propre à la consommation et à la production alimentaire. Les agriculteurs dépendent grandement de l’eau pour produire les cultures nécessaires à l’alimentation pour la planète.

Et s’il existait des moyens de mieux comprendre et utiliser l’eau à des fins agricoles ? Serban Danielescu, Ph. D. de Fredericton au Nouveau-Brunswick (N.-B.), a créé des outils qui aident les producteurs à prendre des décisions éclairées sur l’utilisation de l’eau dans leurs fermes.

L’étude de l’eau

Une protection rigoureuse des ressources en eau est nécessaire pour assurer la durabilité des différents écosystèmes dans le secteur agricole et ailleurs. C’est là que l’hydrologie entre en jeu!

L’hydrologie est l’étude de l’eau sur Terre et de son interaction avec l’environnement, notamment dans les océans, les lacs, les rivières, les zones humides et dans le sol.

L’eau et l’agriculture vont de pair, car l’eau est essentielle à la croissance de toutes les plantes. Les agriculteurs observent attentivement les précipitations et l’humidité du sol pour déterminer les meilleures stratégies de gestion de l’eau nécessaires à leur ferme, quant à l’irrigation et au drainage, par exemple.

Les hydrologues d’Agriculture et Agroalimentaire Canada sont des scientifiques qui étudient l’eau, et ils collaborent souvent avec les agriculteurs pour leur fournir l’expertise, les conseils et les outils nécessaires pour mieux comprendre leurs besoins en eau pour l’agriculture, ce qui les aide à prendre des décisions éclairées en matière de gestion de l’eau.

Faire circuler les idées

Grâce à sa nomination conjointe à Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) et à Environnement et Changement climatique Canada (ECCC), Serban Danielescu, Ph. D., du Centre de recherche et de développement de Fredericton au Nouveau-Brunswick, aide les deux ministères à faire progresser la recherche sur l’eau, conformément à la Feuille de route du Canada pour la science ouverte. Il utilise son expertise pour résoudre les défis liés à l’eau afin de mieux protéger les environnements hydrologiques et écologiques.

Serban Danielescu, Ph. D. a déterminé une lacune : il n’existe pas d’outils scientifiques facilement accessibles pour évaluer les processus hydrologiques sur les terres agricoles et les écosystèmes qui y sont associés. Jusqu’alors, les agriculteurs ne disposaient que de moyens limités pour évaluer le déficit hydrique de leurs cultures, les besoins en eau pour l’irrigation ou l’impact de l’irrigation sur l’eau stockée dans le sol.

En 2017, Serban Danielescu, Ph. D. a fondé un partenariat avec AAC, ECCC, l’Université du Nouveau-Brunswick et le Canadian Rivers Institute afin de créer un ensemble d’outils hydrologiques que les agriculteurs, les chercheurs et les consultants en écologie pourraient utiliser pour mieux comprendre le mouvement de l’eau dans leur région. Ces outils devaient être gratuits et utiliser des approches simples, tout en étant basés sur des preuves scientifiques et entièrement disponibles en ligne. C’est ainsi qu’a été mise en œuvre la trousse d’outils hydrologiques.

Les collaborations scientifiques ont été essentielles au développement et au lancement de ces outils précieux pour l’industrie, car chaque outil nécessitait son propre ensemble d’essais de données. Sheng Li, Ph. D., du Centre de recherche et de développement de Fredericton, ainsi que Judith Nyiraneza, Ph. D., et Yefang Jiang, Ph. D., de la Ferme de recherche Harrington et du Centre de recherche et de développement de Charlottetown, à l’Île-du-Prince-Édouard, ont également apporté leur contribution.

La trousse d’outils hydrologiques : Un atout à l’échelle mondiale

Le fait de mettre des outils pratiques à la disposition des communautés œuvrant dans les domaines de l’agriculture et de l’environnement présente de nombreux avantages importants et facilite l’accès à la science pour les étudiants, les chercheurs et le public. La compréhension des diverses composantes du cycle de l’eau permet également aux agriculteurs, aux scientifiques de l’environnement et aux représentants des associations de bassins versants et des organismes gouvernementaux de prendre des décisions éclairées sur l’utilisation et la gestion de l’eau au sein de leurs communautés respectives.

En fait, la trousse d’outils hydrologiques de Serban Danielescu Ph. D. peut être utilisée à diverses fins de recherche environnementale, notamment pour déterminer l’impact des pratiques agricoles, de l’urbanisation et du changement climatique sur les agroécosystèmes, les zones humides et les cours d’eau du monde entier. Ces outils et modèles peuvent être appliqués de manière pratique dans un contexte scientifique, mais aussi à des fins éducatives. Des instructions étape par étape sont fournies pour chaque outil et sont accompagnées des coordonnées de M. Danielescu.

Grâce à une étroite collaboration avec les partenaires du projet, le premier outil a été lancé en 2018. Cinq autres outils ont été développés au cours des trois années suivantes et ont été achevés en 2022. Les six outils hydrologiques sont désormais disponibles en ligne pour les utilisateurs du monde entier.

Des prévisions claires comme de l’eau de roche et des pratiques agricoles améliorées

La trousse d’outils hydrologiques permet aux producteurs agricoles d’interpréter les quantités d’eau, de pluie, de neige et d’humidité du sol, ainsi que les besoins de leurs champs pour assurer la croissance des cultures et le maintien durable des terres agricoles.

Grâce à ces applications en ligne flexibles dotées d’une interface conviviale, il est possible de saisir des données locales (paramètres météorologiques, propriétés du sol, etc.) pour évaluer le risque de ruissellement, estimer le stress hydrique des cultures et prévoir la nécessité d’interventions, notamment quant à l’irrigation et au drainage. Les professionnels des ressources en eau et les décideurs peuvent désormais utiliser ces outils pour mettre au point des pratiques agricoles améliorées qui peuvent contribuer à réduire les effets négatifs sur l’environnement, tels que l’impact sur le stockage des eaux souterraines et la contamination potentielle de l’eau.

« En intégrant la trousse d’outils hydrologiques dans leur stratégie de gestion de l’eau, les producteurs et les intervenants peuvent déterminer les tendances à long terme afin de mieux comprendre l’utilisation future de l’eau, ce qui peut réduire le coût global de l’eau. Ils peuvent adopter des pratiques plus durables sur le plan environnemental et, en fin de compte, ils peuvent s’adapter aux changements climatiques et aux défis associés aux conditions météorologiques, comme les sécheresses et les inondations. »

À ce jour, les outils ont été consultés par un large éventail d’utilisateurs appartenant à des gouvernements, des universités, des organisations non gouvernementales, des consultants en environnement, ainsi que par des agriculteurs et des intervenants d’organisations agricoles. Notamment, en date d’octobre 2023, sur le site Web où sont hébergés les outils, on observe le téléversement par les utilisateurs de près de 19 000 ensembles de données, et 44 000 analyses réalisées par des personnes du monde entier, dont la Nouvelle-Zélande, le Brésil, l’Éthiopie, la Mongolie et l’Islande.

Prochaines étapes pour la trousse d’outils

L’optimisation des pratiques de gestion de l’eau est essentielle au maintien de terres agricoles et de cultures durables. La mise à disposition des outils nécessaires permet de mener des enquêtes scientifiques afin d’aider les producteurs à prendre des décisions éclairées sur l’utilisation de l’eau sur leur ferme, ce qui se traduit par des économies de coûts d’exploitation et des pratiques agricoles plus respectueuses de l’environnement.

La trousse d’outils hydrologiques continue d’être adoptée pour plusieurs usages, et Serban Danielescu Ph. D. continuera à discuter avec des utilisateurs afin d’obtenir des commentaires permettant de maintenir et d’améliorer chaque outil.

Serban Danielescu, Ph. D. est optimiste quant à la possibilité de développer de nouveaux outils pour résoudre d’autres problèmes modernes liés à l’eau, et ce, grâce à l’adoption par les utilisateurs et à la poursuite du partenariat avec ECCC, l’Université du Nouveau-Brunswick et le Canadian Rivers Institute.

Principaux avantages et découvertes

• La trousse d’outils hydrologiques, lancée en 2022, comprend six outils conviviaux et issus de la science ouverte qui peuvent être utilisés pour évaluer les processus hydrologiques sur les terres agricoles et les écosystèmes qui y sont associés. Pour plus d’informations sur les recherches de Serban Danielescu, Ph. D. et sur la manière d’accéder à la trousse d’outils hydrologiques, veuillez consulter Profils science.gc.ca – Serban Danielescu.
• Les outils en ligne permettent d’évaluer les conditions hydriques actuelles, d’estimer le stress hydrique des cultures et de prévoir les besoins en eau, par exemple quant à l’irrigation et au drainage. Ces outils peuvent être utilisés pour déterminer le ruissellement de l’eau des fermes afin de promouvoir l’adoption de pratiques agricoles améliorées pour atténuer les effets négatifs sur l’environnement.
• On a observé, à partir de ces outils, le téléversement par les utilisateurs de près de 19 000 ensembles de données, et 44 000 analyses réalisées par des personnes du monde entier.

Galerie de photos

Related information

• Profils science.gc.ca – Profil de Serban Danielescu
• Feuille de route pour la science ouverte