11/03/2011

Hydrologie: une science pour l’ingénieur

Chaja080200197.jpgC’est il y a un peu plus de trois siècles que naquit l’hydrologie scientifique, tout particulièrement avec la publication par Pierre Perrault, en 1674, de l’ouvrage « De l’origine des fontaines». Les plus grands esprits, et cela depuis la plus haute antiquité, s’étaient auparavant intéressés au problème et avaient émis de nombreuses et parfois brillantes conjectures ; ce fut en particulier le cas de Bernard Palissy un siècle plus tôt.


L’originalité de Pierre Perrault, qui polémiqua et collabora avec d’autres savants de son époque tels que François ou Mariotte, fut de mesurer, à l’échelle d’un bassin versant, le flux des précipitations et celui de la rivière à son exutoire et de montrer ainsi, grâce à un bilan hydrologique et malgré l’imprécision de ses mesures, que l’apport des précipitations permettait d’alimenter le débit des rivières, réfutant ainsi définitivement les idées d’Aristote. Ce renouveau devait être complété quelques décennies plus tard par les travaux, et les mesures, de Halley sur l’évapotranspiration, qui permirent de constater qu’elle était bien de l’ordre de grandeur du déficit d’écoulement mis en évidence par Perrault et Mariotte. On avait enfin prouvé, par l’observation et la mesure, dans quel sens circulait le cycle de l’eau, pressenti depuis des millénaires, alors que les aristotéliciens et les scolastiques s’étaient obstinés à voir dans la mer l’origine des sources. L’hydrologie scientifique, «Science qui traite des eaux que l’on trouve à la surface de la Terre, ainsi qu’au-dessus et au-dessous, de leur formation, de leur circulation et de leur distribution dans le temps et dans l’espace, de leurs propriétés biologiques, physiques et chimiques et de leur interaction avec leur environnement, y compris avec les êtres vivants» pour reprendre la définition du Glossaire international d’hydrologie, était née et pouvait se développer sur des bases saines et solides.

Si l’hydrologie est essentiellement une science de la Terre, elle ne peut cependant pas se désintéresser de la demande sociale car l’eau et les milieux aquatiques ont tou- jours revêtu une importance fondamentale pour les sociétés humaines. D’abord parce que ces milieux, naturels ou modifiés, sont utilisés en tant que tels pour la navigation ou pour se débarrasser de déchets, ensuite parce qu’ils peuvent se révéler néfastes ou dangereux pour les activités ou pour les vies humaines, enfin parce qu’ils recèlent de nombreuses ressources, de l’eau bien sûr, mais aussi de l’énergie, de la nourriture et des matériaux.

L’attitude de l’homme vis-à-vis de l’hydrosphère a toujours procédé de deux composantes antagonistes. D’une part la soumission et l’adaptation aux conditions hydrologiques existantes, par ignorance et / ou par impuissance. D’autre part, la transformation des conditions hydrologiques existantes lorsque l’on sait et que l’on peut l’entreprendre, transformation visant à la maîtrise sociale de l’eau. Quelles que soient les connaissances scientifiques et les moyens technologiques disponibles, l’homme doit dans une large mesure subir les conditions hydrologiques et tenter de s’y adapter. La géographie humaine en témoigne. La localisation des peuplements, des moyens de production agricoles et industriels et des voies de communication reste aujourd’hui largement tributaire de la présence de l’eau. On retrouve cette soumission vis-à-vis des modifications climatiques annoncées: faute de pouvoir agir directement et rapidement sur le climat, même si nous commençons à en comprendre les mécanismes, nous ne pouvons qu’élaborer des stratégies d’adaptation. Cependant, depuis la plus haute antiquité, de nombreux efforts ont été accomplis pour transformer les conditions hydrologiques, naturelles ou déjà influencées par les efforts, ou les négligences, des générations précédentes. Le stockage, qui permet de modifier sa répartition tem- porelle, et le transport, qui permet de modifier sa répartition spatiale ont longtemps été les seuls moyens des stratégies de modification des conditions hydrologiques; ils sont encore les principaux. Trop souvent, malheureusement, ces stratégies ont été élaborées en négligeant leurs effets indirects, particulièrement leurs impacts sur les écosystèmes aquatiques ou terrestres. Aujourd’hui, à côté du stockage et du transport, l’épuration des eaux constitue un nouvel élément des stratégies d’aménagement des eaux qui y introduit explicitement une nouvelle dimension, celle de la «qualité».

Gérer l’eau consistera à organiser grâce à des instruments technologiques, comme les barrages et les canaux, mais aussi réglementaires, financiers, etc. l’interface entre le milieu hydrique et le milieu social de telle sorte qu’elle soit optimale, ou plus modestement satisfaisante, selon les demandes sociales, très diverses et souvent contradictoires, exprimées à son endroit. La gestion de l’eau, pratique sociale, ne se confond donc pas avec l’hydrologie, science de la Terre dont, selon Klemes, la tâche dans l’optique de la gestion des eaux, est «de fournir des données sur la répartition dans le temps et dans l’espace des eaux qu’il est possible de mobiliser, c’est à dire de redistribuer dans le temps et dans l’espace par des travaux tels que barrages, canaux, puits, canalisations, pompes et autres ouvrages et machines».

On parle beaucoup de l’eau aujourd’hui. Les sécheresses et les inondations sont très largement médiatisées, bien rapidement attribuées au seul changement climatique qui a le dos large en cette matière. On nous annonce une crise de l’eau imminente et nous serions menacés de guerres de l’eau. La gouvernance de l’eau est à l’ordre du jour et, si l’on ne peut que s’en réjouir en tant que citoyen, on peut légitimement se demander si l’on se donne à l’échelle mondiale tous les moyens d’une bonne gestion. Celle-ci doit bien sûr s’appuyer sur des institutions (remarquons au passage que c’est le bassin hydrologique qui s’est finalement imposé comme le cadre le plus adéquat de la gestion de l’eau) et sur des mécanismes économico-financiers mais elle ne devrait pas mésestimer l’importance de données hydrologiques fiables et de connaissances hydrologiques solides. Or l’hydrologie apparaît souvent comme le parent pauvre de la grande mobilisation actuelle pour l’eau quand on constate par exemple que les réseaux de mesure hydrologiques sont partout victimes des rationalisations budgétaires et ont parfois de fait pratiquement disparus comme en Afrique.

Il n’y aura pas de bonne politique de l’eau sans connaissances hydrologiques, ce qui implique un effort soutenu de collecte de données, de recherche fondamentale et d’enseignement à tous les niveaux. On peut donc se réjouir et saluer la parution en ce début de XXie siècle d’un nouveau manuel d’hydrologie, qui faisait depuis troplongtemps cruellement défaut à la communauté francophone, et qui nous offre un point très complet des connaissances et des pratiques hydrologiques actuelles qui, malgré leurs insuffisances, ont fait de notables progrès depuis Perrault! Cet ouvrage contribuera certainement à sa façon à (re)donner à l’hydrologie la crédibilité sociale qu’elle mérite et servira par là à résoudre plus efficacement les problèmes de l’eau auxquels nous devons faire face.

> Pour en savoir plus

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Les auteurs :

- Benoît Hingray est diplômé de l’Ecole Polytechnique de Palaiseau et de l’Ecole Nationale du Génie Rural des Eaux et Forêts de Paris (Fr). Chargé de recherche du CNRS depuis 2007, il poursuit ses travaux à Grenoble au Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie et Environnement en modélisation hydrologique et régionalisation du climat.

- Cécile Picouet fait ses études universitaires à Marseille puis à Montpellier (Fr), où elle obtient une maîtrise en chimie analytique et sciences de l’environnement puis, en 1999, un doctorat sur la géodynamique du fleuve Niger au Mali. Elle est co-fondatrice de SODELO, bureau d’expertise et de recherche en hydrologie, où elle exerce dès 2006.

- André Musy obtient en 1970 son diplôme d’ingénieur EPFL en génie rural et géomètre. Dès septembre 2005, il dirige le consortium Ouranos sur les changements climatiques au Canada.

Les commentaires sont fermés.