L’eau en Israël : un contexte difficile
Israël est caractérisé par un climat méditerranéen semi-aride. La pluviosité est plus forte dans le nord du pays. En effet, Jérusalem compte en moyenne 40 jours de pluies par an (581 mm de précipitation), alors que Eilat, qui se situe à la pointe sud du pays, en dénombre 5 (42 mm).
La répartition des besoins en eaux est également mal répartie. Deux tiers des ressources se situent dans le nord du pays, alors que deux tiers des besoins industriels et urbains sont dans la partie centrale, et deux tiers des besoins agricoles sont dans le Sud.
Des ressources en eau qui diminuent
Jusqu’en 1975, les ressources en eau se sont avérées suffisantes pour couvrir tous les besoins. Depuis, Israël connaît un déficit croissant, particulièrement marqué durant les années 1984 et 1985. De plus, la forte sécheresse de 1999 a considérablement entamé les réserves naturelles, en particulier le lac de Tibériade et les nappes phréatiques. Cette année-là, la consommation en eau était supérieure à la quantité d’eau renouvelable. Enfin, bien que l’hiver 2002-2003 ait été relativement pluvieux, la situation demeure très préoccupante.
La dégradation récente de la qualité de l’eau est également un problème considérable dans la gestion de cette ressource. Elle se manifeste par l’augmentation de la salinité et de la concentration en nitrates avec de très fortes concentrations locales de composants organiques et microbiologiques. La pollution en métaux lourds apparaît moins préoccupante : elle est plus localisée et demeure inférieure à certains seuils.
Le principal consommateur d’eau : l’agriculture
La croissance de la population et l’amélioration du niveau de vie ont considérablement augmenté les besoins en eau des Israéliens. La consommation des ménages a augmenté et la part dédiée à l’agriculture demeurent toujours la plus importante.
Il s’agit aujourd’hui de freiner la consommation du secteur agricole qui occupe maintenant une part moins importante dans l’économie et la société. En avril 2002, le gouvernement israélien donnait son accord pour une hausse graduelle sur quatre ans du prix de l’eau utilisée pour l’agriculture.
Des études approfondies ont été faites afin d’optimiser l’utilisation de l’eau dans l’agriculture. Les recherches ont porté sur l’élaboration de nouvelles technique afin de limiter l’évapotranspiration (l’eau perdue dans les cultures, par transpiration ou évaporation), et sur la mise en place d’irrigations adaptées aux types de cultures.
Les moyens de lutte contre l’évaporation
L’évaporation est un phénomène important dans cette région méditerranéenne. Les spécialistes israéliens estiment que 40 à 60 % de l’eau (soit environ 150 MMC/a [1]) est ainsi perdue. Ils recommandent de recouvrir les sols sous les cultures d’un revêtement imperméable constitué de plastiques ou de matières organiques permettant de retenir l’eau.
Parallèlement, les autorités israéliennes doivent faire face à d’importantes pertes par évaporation dans les réservoirs à ciel ouvert. Leur superficie est évaluée à 10 000 hectares, répartie comme suit : 5 000 ha de réservoirs, environ 3 300 ha de fermes aquacoles, et le reste correspond à des bassins de traitement des eaux usées.
Les efforts pour améliorer le développement de méthodes et de techniques pour réduire l’évaporation n’ont été que partiellement efficaces. Une des solutions envisagées était l’utilisation de produits de chimie organique pour réduire la tension superficielle. Dispersés au dessus de la surface, les produits devaient former une couche fine empêchant le passage de vapeur d’eau. Cette solution n’est en fait pas envisageable à cause du vent. Des projets similaires utilisant de la mousse ou du polystyrène ont échoué pour les mêmes raisons.
La couverture par des surfaces en plastique, amarrées sur les bords, est également à l’étude. Toutefois, son coût est actuellement prohibitif pour la plupart des réservoirs.
Les techniques d’irrigation
Israël a développé un certain nombre de techniques pour répondre aux besoins d’irrigation dans le désert. En 2002, la superficie cultivée était de 411 000 hectares, soit 18,3% du territoire national. Plus de 50% des cultures sont irriguées.
L’irrigation goutte-à-goutte
L’une des innovations agro-technologiques les plus importantes est probablement l’invention israélienne de l’irrigation au goutte-à-goutte par Simha BLASS et son fils. La méthode fonctionne ainsi : l’eau se déverse uniformément au pied de chaque pousse via des distributeurs branchés sur un réseau de tuyaux. La mise au point de distributeurs de compensation permet une irrigation uniforme sur des pentes prononcées et sur des distances plus importantes.
Cette technique présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes :
● l’évaporation est réduite au minimum puisque l’eau est directement apportée au pied de chaque pousse, à proximité des racines qui l’absorbent immédiatement ;
● des engrais peuvent être apportés à la plante en même temps que l’eau ;
● les sols sableux, qui ne peuvent être arrosés par sillon ou par inondation, peuvent être efficacement irrigués de cette manière ;
● l’irrigation au goutte-à-goutte permet l’utilisation d’eaux saumâtres ou d’effluents, et d’eaux usées à peine traitées ;
● l’absence de contact entre l’eau et les feuilles permet d’éviter la dégradation de ces dernières (effet loupe).
L’irrigation au goutte-à-goutte apparaît donc comme la méthode d’irrigation la plus efficace en terme d’économie d’eau.
La technique du « rain-off »
On peut voir aujourd’hui, sur les collines arides du nord du Néguev, de minuscules oasis de verdures très parsemées. C’est ce qu’on appelle la technique du « rain-off » agricole, ou irrigation par ruissellement. La structure à grains fins du sol du Néguev est imperméable aux eaux de pluies ce qui favorise le ruissellement, puis l’infiltration de ces eaux de ruissellement dans le sous-sol.
Les Israéliens ont su tiré profit de la composition des sols dans cette région. On observe aujourd’hui des rangées de tamaris et d’autres variétés robustes qui ont été plantées soit en lignes, soit en bosquets, où les espèces telles que l’eucalyptus et l’acacia, naturellement irrigués par le terrain environnant pendant les mois d’hiver pluvieux, fournissent suffisamment d’humidité au sous-sol pour permettre à un certain nombre d’arbres voisins de tenir toute l’année. Ces aménagements font tous partie intégrante d’un projet en cours, conçu et mis en œuvre par le K.K.L. [2] et connu sous le nom de « savanisation ». Cette technique d’irrigation est utilisée pour lutter contre la désertification ou pour la culture de fourrages. Une production agricole plus importante avec ce type de technique est encore à l’étude. Le laboratoire d’Agriculture en Milieu Désertique de Sde Boker (université Ben-Gourion), possède des fermes expérimentales à Wadi Masha et Everni. Ces fermes sont en exploitation avec des précipitations respectivement inférieures à 300 mm et 200 mm par an.
Parallèlement, des travaux ont été entrepris sur la sélection de nouvelles plantes plus résistantes au climat semi-aride et moins consommatrices d’eau. Les centres israéliens de recherche utilisent les moyens classiques de croisement ainsi que des techniques de génie génétique.
h3. Des consommateurs privés à sensibiliser
Environ 70% de l’eau consommée dans le domaine urbain est à usage domestique. Les services et organismes publics israéliens consomment les 30% restants.
L’eau domestique est principalement utilisée pour la douche et les sanitaires. Des recommandations sont faites pour la généralisation de robinetteries équipées d’aérateurs qui permettent d’ajouter de l’air à l’eau durant la douche et diminuer ainsi la consommation d’eau.
Des recommandations sont également faites pour réduire l’arrosage et l’irrigation privée, en particulier par des systèmes permettant d’arrêter automatiquement l’approvisionnement en eau quand la quantité nécessaire a été fournie. Cette quantité précise d’eau est difficilement mesurable. Elle est évaluée entre 100 et 200 MMC/a.
Suite à la sécheresse de 1999, une vigoureuse campagne de sensibilisation avait été entreprise et la consommation d’eau par habitant avait été abaissée de 115 m3 à 88 m3 par jour.
Vers de nouvelles ressources
En raison du maintien de la consommation et de l’absence de nouvelles ressources naturelles, le gouvernement israélien s’oriente à présent vers la « fabrication » de nouvelles ressources d’eau. Celles-ci proviennent du retraitement d’eaux usées et du dessalement d’eau de mer ou d’eau saumâtre. Le projet israélien est ambitieux : il s’agit de disposer à terme (en 2006) de 400 MMC/a d’eau dessalée et jusqu’à 500 MMC/a d’eau issue du retraitement.
Ces projets nécessitent des investissements très importants dont le montant total est évalué à 4 milliards de dollars sur la période 2002-2010.
Les nouveaux défis technologiques
Le traitement des eaux doit faire face à de nouvelles difficultés pour pouvoir assurer à grande échelle et, à moindre coût, le dessalement et la dépollution des nappes phréatiques contaminées par le bore. D’origine anthropique, le bore présent dans les nappes phréatiques provient des détergents déversés dans les égouts. Il contraint à un traitement spécifique et coûteux compte tenu de la petite taille de cette molécule. Deux traitements par osmose inverse sont nécessaires pour en éliminer la grande partie.
Les technologies de dessalement : une forte compétence israélienne
Principe de fonctionnement
Initialement, les techniques classiques de distillation étaient utilisées mais leur coût s’avère très élevé en énergie électrique pour être utilisées à grande échelle. Elles consistent à faire passer de l’eau salée par plusieurs étages d’évaporation et de condensation.
Une autre technique est l’électrodialyse où l’eau salée est placée dans une cuve à électrodes. Le courant électrique dissocie les molécules de sel (NaCl) en cations Na+ et anions Cl- qui sont respectivement attirés par les deux électrodes opposées. La cuve est en outre compartimentée par deux membranes semi- perméables l’une aux anions l’autre aux cations. L’eau douce est récoltée entre ces deux membranes sélectives qui jouent le rôle de « clapets à anions ».
Le principe de l’osmose inverse consiste à appliquer à une solution aqueuse, en contact avec une membrane semi-perméable, une pression supérieure à la pression osmotique. Ce procédé est utilisé au niveau industriel dans les nouveaux sites de dessalement israéliens.
Les compétences israéliennes
Compte tenu de leur besoin, les Israéliens se sont dotés de fortes compétences dans le domaine du dessalement. Deux principaux centres de recherche, l’institut Technion (à Haïfa) et l’université Ben-Gourion du Néguev (à Beer-Sheva), excellent dans ce domaine.
Le Technion est principalement actif dans le domaine des technologies membranaires de traitement et de dessalement (ultrafiltration, microfiltration, nanofiltration et osmose inverse). De son côté, l’université Ben-Gourion du Néguev possède des techniques d’irrigation et d’électrodialyse. Une partie de son effort est dédiée à l’agriculture en milieu aride et à la valorisation du désert.
Les points forts des techniques utilisées
Les techniques de prétraitement se sont développées et améliorées, notamment pour les eaux contaminées. Les progrès les plus importants concernent la mise en place de techniques membranaires d’osmose inverse. Des compétences relativement nouvelles dans les premiers stades du traitement (ultrafiltration, microfiltration) ont également émergé.
Parallèlement, le taux de rejet de sel s’est amélioré de 98,5% en 1990 à 99,7% en 2000.
Le traitement des eaux usées
Les avantages de la réutilisation des eaux usées (REU) sont à la fois d’ordre agricole, environnemental et économique.
La technicité de la REU en Israël
Israël est le pays où la REU est la plus intensivement utilisée au monde, depuis les zones sub-tempérées de la Galilée au Nord, jusqu’aux régions arides du Sud. Parallèlement aux avancées scientifiques, la pratique régulière par les agriculteurs et les connaissances acquises par l’encadrement technique de l’agriculture font de ce pays un leader dans le domaine.
Certains sites ont bénéficié d’un suivi régulier, ce qui permet aujourd’hui de connaître les effets à long terme des techniques de REU sur les propriétés du sol. Le site du Kibboutz Zor’a (25 km à l’ouest de Jérusalem), par exemple, a été planté en coton et en fourrage pendant plus de 18 ans. Le site de Tel Adashim, à quelques kilomètres au sud de Nazareth dans la vallée de Jezréel, a été suivi pendant sept ans, en comparant une monoculture de coton à une succession de betterave / coton / blé / maïs.
C’est ce type d’expérience qui a permis à l’état d’Israël d’acquérir la technicité et le recul dont il dispose aujourd’hui en REU, notamment sur le pouvoir fertilisant des effluents (azote et phosphate) et les risques de salinisation du sol. L’expérience israélienne est riche de près de cinquante ans. Les technologies et le matériel développés traduisent bien l’ingéniosité de l’agriculture israélienne, adaptée aux contraintes des milieux semi-arides.
Un exemple de procédé israélien de REU
Les ingénieurs de Arrow Ecology, entreprise basée à Haïfa, ont développé un système unique de traitement des déchets municipaux bruts. Dans un premier temps, les différents composants des déchets sont extraits, nettoyés et séparés par un tri hydromécanique. Le verre, les plastiques et les métaux, propres et valorisables, sont isolés. La matière organique, isolée lors de la phase de tri, est présente sous deux formes : dissoute ou en suspension dans l’eau qui a servi au tri, ou bien solide. La fraction solide est compostée puis proposée à l’agriculture comme amendement organique. La fraction liquide est digérée dans des réacteurs biologiques pour former finalement du gaz méthane (CH4).
Le projet de construction d’un canal reliant la mer Rouge à la mer Morte
Dans un tout autre registre, Israël, la Jordanie et l’autorité palestinienne réalise actuellement une étude sur la faisabilité d’un canal qui relierait la mer Rouge à la mer Morte. Ce canal aurait pour principal objectif de remonter le niveau de la mer Morte qui baisse dangereusement en raison des pompages excessifs de l’eau du Jourdain (la rivière alimentant la mer Morte). Les autres objectifs sont l’apport d’eau dans cette région désertique (l’eau de la mer Morte étant inexploitable en raison de sa salinité élevée), et l’exploitation de l’énergie hydraulique.
Le canal, qui serait construit du côté jordanien, suscite déjà quelques réactions. Les organisations de défense de l’environnement s’opposent au projet, déclarant notamment que la composition de l’eau de la mer Rouge est incompatible avec celle de l’eau de la mer Morte.
En conclusion, les années à venir laissent entrevoir une demande accrue en eau alors que l’offre tend à diminuer (années sèches, abaissement du niveau du lac de Tibériade, des nappes phréatiques). Les investissements massifs réalisés en ce moment en dessalements de l’eau de mer, les percées et l’extension des techniques en REU sont une réponse très rationnelle à ce défi de l’eau.
[1] Millions de mètres cubes par an.
[2] Le Fonds national juif, un organisme spécialisé dans le reboisement, la gestion des parcs et la mise en valeur des terres.
[3] Société israélienne qui exploite et distribue les ressources en eaux.
