Preuve que les interventions fondées sur l’utilisation des

terres, y compris l’agroforesterie, peuvent

fournir des services environnementaux

quantifiables – Etudes de cas du Kenya et de l’Asie

John K. MwangiJohn M. Gathenya

Atelier de formation sur les PSE Du 8 au 9 août 2011

Le débit à la sortie du bassin versant est déterminé par plusieurs facteurs

• Océan

• Evaporation• Evaporation (ET)

• Ruissellement de surface

• Précipitation

• Aquifère

•Infiltration

• Evaporation

PrécipitationEvaporation/ETEau de surfaceEau

souterraine

Couverture terrestre/végétation Gestion des terres Sols et Géologie Précipitations

Climat/Metéo Topographie Réseau hydrographique Forme du bassin versant

fonctions des bassins versants

1. Transmettre de l’eau

2. Contrôler les événements pluvieux de pointe

3. Libérer progressivement

4. Maintenir la qualité

5. Réduire le gaspillage massif

Caractéristiques du

site• Précipitatio

ns• Forme du

terrain• Type du sol• Profondeur

d’enracinement

(végétation naturelle)

Pertinent pour

• Utilisateurs d’eau en aval,

• en particulier ceux qui vivent dans les plaines inondables et les lits des rivières,

• notamment sans stockage

• ou épuration• au pied de

la pente

Quantifier les services des bassins versants

Application des modèles hydrologiques

Indicateurs classiques:SWAT Apport en eau, qualité d’eau

Autres:GenRiver Indicateurs de contrôle du débit, apport en eau

FlowPer Persistance du débit

GenRiver model

Déterminer les indicateurs des bassins versants

• Capacité tampon d’un bassin versant se réfère à sa capacité de réduire les variations de débit par rapport aux précipitations.Peut être utilisée pour étudier les relations entre l’utilisation des terres et le débit.

• Persistance du débit est la fraction du débit de la veille qui peut être attendue comme le débit minimal en un jour donné

Peut-on utiliser la persistance du débit pour indiquer la qualité d’un bassin versant?

Définitions

Quels sont les facteurs qui influencent les services des bassins versants?

Non structurels (Végétatifs):Utiliser la végétation pour contrôler l’érosion. Exemples:Bandes enherbées, barrières de couverture, contours agricoles et systèmes d’agroforesterie.

Structurels:Conception et construction de structures de contrôle de l’érosion.Exemples: Terrasses, cours d’eau, stabilisation des pentes et vidange d’évacuation

Etude de cas: 1 Kapingazi

BASSIN VERSANT DE KAPINGAZI

Impacts du changement de l’utilisation des terres -

KapingaziScénario Apport en

eau (mm)

Ruissellement de

surface (%)

Débit de base

(%)

Cas de base 846 86 14

Conversion des plantations de thé en cultures annuelles

936+(10%) 84 16

Conversion des caféières en cultures annuelles

864 +(2%) 88 12

Doublement des zones bâties

860 +(1.6) 86 14

L’impact du changement de l’utilisation des terres sur l’apport en eau est généralement faible.

Etude de cas: 2 Le Bassin de Mara River

L’analyse d’image satellitaire a montré que la forêt du MRB a décliné d’un taux d’environ 60% au cours de 25 ans, de 1975 à 1999

Amala et Nyangores

Utilisant Genriver, deux scénarios ont été testés à Amala et à Nyangores: 1. Cas de base 2. Couverture forestière complète

Le Bassin de Mara river

Résultat: Restaurer la couverture forestière n’augmente pas nécessairement l’apport en eau

Etude de cas: 3 Le Bassin versant de Kejie

Un changement radical au niveau de la couverture terrestre s’est produit au cours

des 40 dernières années

Changement de l’utilisation des terres et équilibre hydrologiqueScénarios des bassins versantsCouverture terrestre: forêt+, prairie+, cultures+, urbain+

Etude de cas: 4 Le Bassin versant de Sasumua

Superficie = 107 km2 , 50% consacrée à l’agriculturePopulation = 17,500 augmentant à 3,5%Familles ca = 3,700Taille moyenne des fermes = 2,5 acres

10 m DEM

Quels sont les problèmes?

Encrassement des prises Qualité d’eau réduite Ruisseaux et rivières taris

Coûts élevés de traitement d’eauDésenvasement fréquent de l’arrivée d’eau

Débit réduit en temps sec

Effet sur les composantes de l’équilibre hydrique

Intervention Ruissellement de surface

(mm)

Débit latéral

(mm)

Débit de base (mm)

Apport en eau

(mm)

Simulation de base

197 188 284 667

10mVFS + GWW Pas d’effet Pas d’effet Pas d’effet Pas d’effet

GWW seulement Pas d’effet Pas d’effet Pas d’effet Pas d’effet

Contours agricoles

174 –(12%) 190 302 +(6%) 664

Terrassement 157 –(20%) 191 316 +(11%) 663

Contours agricoles + GWW

185 189 293 665

Terrassement+ GWW

182 –(8%) 189 295 +(4%) 665

Qualité: La réduction importante du ruissellement de surface Débit régulé: L’augmentation du débit de base est significativeQuantité : L’Impact sur l’apport en eau est négligeable

Sources des sédiments dans le bassin de Sasumua

Faible taux d’érosion de la forêt

Taux élevés dans les zones cultivées, dépassant 11,2 tonnes / ha par an

A- Zones pentues cultivées B– Zones plates Planosols

Accroître l’impact: Cibler les points chauds

A

B La sédimentation la plus élevée provient de la zone B.

Cours d’eau engazonné idéal pour B

Bandes filtrantes/terrasses idéales pour A

Ce qui est requis à Sasumua – régulation du débit et amélioration de la qualité d’eau.

Réduction des sédiments à l’arrivée du réservoir (tonnes/an)

Elément

Intervention Elimination des sédiments %

1 Bandes filtrantes de 30m de large et cours d’eau engazonné

80

2 Terrasses parallèles, VFS de10m et cours d’eau engazonné

75

3 Bandes filtrantes de10m de large et cours d’eau engazonné

73

4 Contours agricoles et cours d’eau engazonné

66

5 Cours d’eau engazonné seulement 54

Science et PSE

Clarifier le lien de cause à effet Identifier les zones sources critiques Identifier les utilisations des terres

appropriées Quantifier les SE fournis Prédire l’impact des interventions

avant / après la mise en œuvre Surveiller l’impact des interventions

Surveiller l’impact du PSE

Mesure du débit de la rivière Echantillonnage des sédiments

Etablir les conditions de baseSurveiller l’impact environnemental, la quantité et la qualité

d’eauSurveiller l’impact du paiement sur la communauté Entreprendre une analyse selon le genre des bénéficiaires

HHSuivi au niveau de la communauté

Analyse de la qualité d’eau Analyse des sédiments

Qu’est-ce qui est requis à Sasumua?

Ciblage des agriculteurs individuels pour contrôler la pollution de l’eau Mettre l’accent sur les points chauds pour maximiser la rentabilité des

capitaux investis

Approche réglementaire – Faire en sorte que les propriétaires fonciers encourent des dépenses dans les pratiques de conservation – qui n’a pas bien marché dans le passé.

Récompenser les propriétaires des terres pour qu’ils investissent davantage dans la conservation

OPTIONS

ACTIONS

Mener une analyse de rentabilisation des PSE –

SasumuaCours d’eau engazonné (3m de large sur 20 km de long – env. 6 Ha)

Avantages pour Nairobi Water Company

Réduction du coût d’alun:

Réduction du coût de désenvasement des arrivées d’eau

Compensation Year 1: 1,725,000

Year 2 on: ≥ 283,200

Coût pour 500 familles

1er An:

• Bail foncier annuel • Main d’œuvre et herbe

A partir du 2e An

Revenu annuel net par ménage:

566.4

1,725,000

283,200

(Valeurs en shillings kenyans)

2,000,000

Sédiments réduits à 20% dans le barrage de Sasumua

Entretien seulement

Cela ne comprend pas l’effet d’autres interventions

Cadre institutionnel et réglementaire

Service Nationale des Forêts

6-BassinsOrganisation des usagers de ressources en eau

xxx

xxx - les agriculteurs

Arguments en faveur des PSE à Sasumua Les ‘points chauds’ potentiels identifiés

Services des bassins versants - Débit régulé - Qualité d’eau améliorée Pratiques de l’utilisation des terres requises identifiées Vendeurs potentiels au niveau de ces bassins versants Acheteurs potentiels – essentiellement NWC

Vendeurs impliqués Tentation d’impliquer des acheteurs

Défis:Vendeurs multiples disponiblesManque de multiples acheteurs

Etude des vendeurs des SE menée par WTA

ConclusionsLe changement de l’utilisation des terres dans les zones de captage en amont peut:

Augmenter le débit de baseAméliorer la qualité d’eau Améliorer la quantité d’eau de façon marginale

Rôle des forets et systèmes d’agroforestrie:

Amélioration du niveau d’eau dans le sol Ralentissement du ruissellement de surface et

réduction de l’érosion des sols Augmentation du débit de base et régulation du débit

L’impact de l’amélioration de la qualité d’eau est plus “tangible”

Remerciements

Cette recherche est exécutée par PRESA, un projet de recherche du Centre mondial d’Agroforestrie (ICRAF)

Site web http://presa.worldagroforestry.org.