Irrigation

L'irrigation apporte aux cultures l'eau que la pluie ne suffit pas à leur donner, soit en la laissant couler dans des canaux à pente douce, soit en la remontant d'une rivière ou d'un puits. Les plus anciens canaux connus ont été creusés il y a environ huit mille ans dans les plaines sèches de Mésopotamie, qui ont aussi montré très tôt qu'un champ arrosé sans drainage peut se charger de sel.

Ce que c’est

Irriguer, c’est donner de l’eau aux cultures au moment où elles en ont besoin, sans attendre la pluie. Dans le sud de l’Irak ou dans la vallée égyptienne du Nil, aucune agriculture n’est possible sans elle ; ailleurs, elle augmente les rendements et permet une seconde récolte pendant la saison sèche.

Si la source est plus haute que le champ, la pente fait le travail : un canal quitte la rivière en amont et descend doucement jusqu’aux terres. Si l’eau est plus bas, entre des berges hautes ou au fond d’un puits, il faut la remonter. La planche montre un chadouf qui alimente un canal et ses sillons, puis une vis d’Archimède.

Comment ça marche

Dans un lit trop plat, l’eau ralentit, dépose son limon et laisse pousser les roseaux ; dans un lit trop raide, elle creuse le fond et rompt les berges. Un petit canal en terre ne perd souvent guère plus d’un mètre par kilomètre, et la FAO recommande pour les sillons une pente comprise entre 0,05 et 0,5 %. Les canaux suivent donc les courbes de niveau et descendent progressivement.

Au champ, l’eau inonde un bassin plat fermé par de petites levées de terre, où elle s’infiltre, ou bien elle court dans des sillons entre les rangs et gagne les billons par le côté.

Le chadouf : dès que le paysan lâche la perche, le contrepoids remonte le seau plein.

Monter un mètre cube d’eau d’un mètre demande au moins 9,8 kilojoules, et les frottements s’y ajoutent ; une machine rend seulement ce travail plus facile à fournir. Le chadouf est un levier avec un seau au bout long et une pierre ou une motte de terre séchée au bout court. Le paysan tire le seau vide vers l’eau, ce qui soulève le poids, et le poids remonte le seau plein. Lors de mesures faites au Tchad, une personne élevait de 39 à 130 litres par minute sur des hauteurs de 1,8 à 6,2 m. Pour le même effort, plus la hauteur est grande, moins on monte d’eau.

La vis d’Archimède est une hélice qui tourne dans un tube incliné d’environ 30°. L’eau reste au point bas de chaque spire, et ce point bas remonte à mesure que la vis tourne, emportant une poche d’eau. Elle déplace de gros volumes sur quelques mètres de hauteur ; plus elle est raide, plus chaque poche est petite.

Toute eau d’irrigation contient un peu de sel dissous. Les plantes et le soleil prennent l’eau et laissent le sel. Les fuites des canaux et des champs font aussi monter la nappe, et l’eau salée remonte alors jusqu’aux racines. Un champ ne reste sain que si l’on fait passer de temps en temps un surplus d’eau qui entraîne le sel en profondeur, et si un drainage, naturel ou creusé, l’évacue. Sinon le sel s’accumule, parfois en croûte blanche, et les récoltes baissent.

Comment le construire

Le niveau en A : quand le fil à plomb tombe sur le repère, les deux pieds sont à la même hauteur.

Fabriquer un niveau en A. Ligaturer en haut deux perches d’environ 2,80 m, pieds écartés de 4 m, et fixer une traverse à environ 1 m du sol. Pendre un fil à plomb au sommet. Poser le cadre sur deux piquets, marquer où le fil croise la traverse, retourner le cadre et marquer de nouveau : le milieu des deux marques indique le niveau.

Tracer le canal. Avancer le cadre depuis la prise d’eau en plantant un piquet à chaque pied. Pour donner une pente, glisser une cale sous le pied aval et déplacer ce pied jusqu’à ce que le fil tombe sur le repère, puis planter le piquet : une cale de 1 cm sur un cadre de 4 m donne 0,25 %. Creuser le long des piquets et damer les déblais en levée du côté aval.

Ouvrir les sillons. Les tirer du canal avec la même pente douce, à 30 à 60 cm d’écart en sol sableux et de 75 cm à 1,50 m en sol argileux, chacun alimenté par une encoche dans la berge. Laisser couler jusqu’à ce que la terre soit humide jusqu’aux racines au bout du sillon, puis refermer l’encoche, et conduire l’extrémité des sillons vers un fossé de drainage pour évacuer le surplus.

Monter un chadouf. Planter solidement deux poteaux au bord de l’eau, avec une traverse sur laquelle pivote une perche de trois à quatre mètres, au quart de sa longueur. Suspendre un seau au bout long et une pierre ou un sac de terre au bout court, en ajustant le poids jusqu’à ce qu’un seau plein monte d’une simple poussée.

Ou enrouler une petite vis. Enrouler un tuyau souple autour d’une perche, chaque spire avançant à peu près de l’épaisseur de la perche. Monter la perche à environ 30° sur deux paliers, assez bas pour que l’embouchure du tuyau plonge sous l’eau pendant une partie de chaque tour, et fixer une manivelle en haut. Tourner dans le sens où l’embouchure avale l’eau en y entrant. Si rien ne monte, essayer d’abord l’autre sens, puis baisser l’angle ou resserrer les spires.

Sécurité. On se noie même dans un canal étroit aux berges raides et glissantes : ne jamais travailler seul au bord de l’eau et éloigner les enfants. Garder les fossés peu profonds, pas plus que le genou, et ne jamais descendre dans une tranchée plus profonde : ses parois peuvent s’effondrer sans prévenir. Tenir les déblais à distance du bord. Se tenir hors de la course du contrepoids du chadouf. Supprimer en quelques jours toute eau stagnante, où pondent les moustiques. Là où sévit la bilharziose, ses parasites vivent dans l’eau douce, stagnante ou courante, et traversent la peau : éviter tout contact de la peau avec l’eau des canaux. L’eau d’irrigation n’est pas de l’eau potable.

Histoire et évolution

À Choga Mami, dans l’est de l’Irak près de la frontière iranienne, les fouilleurs ont trouvé des chenaux d’environ 6000 av. J.-C. qu’ils interprètent comme des fossés d’irrigation ; certains les placent plutôt vers 5500 av. J.-C. Les cités de Sumer ont ensuite vécu des canaux du Tigre et de l’Euphrate, et des textes de Lagash décrivent des réseaux complets vers 2400 av. J.-C.

En Égypte, des digues de terre découpaient la plaine inondable en bassins. Pendant la crue, des vannes laissaient entrer l’eau, qui y restait environ un mois avant d’être évacuée pour les semailles. Le chadouf, représenté sur un sceau mésopotamien d’environ 2200 av. J.-C., arrive en Égypte au IIe millénaire av. J.-C.

Un qanat capte l’eau souterraine sous les collines et l’amène au jour par une galerie.

Des auteurs grecs attribuent à Archimède, au IIIe siècle av. J.-C., la vis employée en Égypte ; l’assyriologue Stephanie Dalley lit dans une inscription de Sennachérib, vers 700 av. J.-C., la mention de vis de bronze à Ninive, une lecture encore discutée. Les qanats, galeries qui conduisent l’eau souterraine sur des kilomètres, sont en général attribués à l’Iran du Ier millénaire av. J.-C., mais ils sont difficiles à dater ; environ 37 000 y fonctionnaient encore en 2015.

En 1958, Thorkild Jacobsen et Robert Adams ont soutenu que la montée du sel avait poussé les paysans sumériens à remplacer le blé par l’orge, plus résistante ; Marvin Powell a contesté cette théorie en 1985. Le goutte-à-goutte, mis au point en Israël par l’ingénieur Simcha Blass et fabriqué par Netafim à partir de 1965, amène aujourd’hui l’eau au pied de chaque plante.