MAELIA-Delta, un nouvel outil pour explorer les futurs de la Camargue et accompagner la gestion de l’eau dans un territoire sous tension

Le delta du Rhône est un socio-écosystème complexe où l’eau façonne tout : les paysages, la biodiversité, les activités humaines et les services écosystémiques dont dépend la société. Agriculture, milieux naturels et usages de l’eau interagissent en permanence au sein d’un système vivant et en constante évolution.

Mais, dans un contexte de changements globaux, cet équilibre subtil est aujourd’hui soumis à de fortes tensions. Les facteurs anthropiques (choix de gestion de l’eau dans les espaces agricoles et naturels, types des cultures) et climatiques (sécheresses prolongées, précipitations intenses, hausse du niveau marin…) influencent directement l’équilibre hydro-salin, un paramètre central qui conditionne la dynamique des habitats et des espèces, des activités humaines et des services écosystémiques associés.

Pour mieux comprendre ces interactions complexes, la Tour du Valat et l’INRAE ont lancé en 2022 le développement de MAELIA-Delta, un modèle informatique inédit. Son objectif : simuler les relations entre agriculture, gestion de l’eau, biodiversité et services écosystémiques en milieu deltaïque, en intégrant le rôle central de la dynamique hydro-saline.

Au-delà de la recherche, cet outil est pensé comme un support d’aide à la décision. Il permettra d’explorer collectivement différents scénarios de gestion de l’eau et d’en mesurer les conséquences, afin d’éclairer des choix partagés face à des enjeux majeurs comme le changement climatique ou l’évolution du coût de l’énergie.

L’Île de Camargue, une grande diversité de paysages et d’usages

En Camargue, l’eau est partout et tout dépend d’elle. Les paysages, la biodiversité et les activités humaines sont étroitement liés dans un équilibre délicat.

Ce territoire est composé d’une grande mosaïque de milieux naturels (environ 70% : lagunes, marais, sansouïres, prairies, boisements…) et de zones agricoles (environ 25% : riziculture, maraîchage, élevage extensif de chevaux et de taureaux, viticulture). Cette diversité de paysages, façonnée par des contrastes de salinité et de disponibilité en eau douce, fait de la Camargue un haut lieu de la biodiversité en France. On y observe un grand nombre d’espèces, dont certaines d’intérêt patrimonial majeur.

Le delta est notamment un refuge essentiel pour un très grand nombre d’oiseaux d’eau. Tout au long de l’année, il accueille de nombreuses espèces, dont les emblématiques flamants roses avec l’une des plus importantes colonies de reproduction de Méditerranée. En hiver, la Camargue devient une zone d’accueil importante pour les grues, les oies et les canards, ainsi que pour de nombreux passereaux.

Cette richesse naturelle est protégée par un ensemble d’espaces aux statuts de protection variés : protection foncière (Conservatoire du Littoral, Espaces Naturels Sensibles, …), réglementaire (Réserve Nationale et Réserves Naturelles Régionales, Parc Naturel Régional, Natura 2000), labels (RAMSAR, Réserve de Biosphère UNESCO). Mais ces espaces protégés ne sont pas isolés : ils cohabitent avec des activités agricoles bien implantées, avec une prédominance du blé et du riz (en 2023 68% des cultures, source SIT PNRC 2026). Des augmentations des cultures maraichères et fourragères sont observées depuis une vingtaine d’années, ces dernières pour répondre aux besoins de l’élevage (pâturage, fauchage) et pour leurs propriétés (e.g. Luzerne) en faveur de l’amélioration des sols et de leur rôle dans la rotation des cultures (riz/blé) (SIT PNRSud, 2026). L’élevage extensif de taureaux et de chevaux fait également partie intégrante du paysage camarguais, contribuant à son identité culturelle, à sa biodiversité et à son attractivité touristique.

Un territoire structuré par la circulation de l’eau

Derrière ces paysages, un élément joue un rôle central : la façon dont l’eau circule dans le delta. Le fonctionnement de la Camargue dépend à la fois de la pluie, de l’évaporation, des échanges avec la mer et le souterrain, mais aussi des apports d’eau douce prélevée dans le Rhône – endigué depuis le 19è siècle.

Cette eau transite via un réseau complexe de canaux agricoles d’irrigation et de drainage. Une partie est à nouveau pompée et renvoyée dans le Rhône, tandis que l’autre s’écoule jusqu’à plusieurs systèmes d’étangs et de lagunes, impactant leur fonctionnement hydro-salin, avec des conséquences pour la biodiversité et plusieurs activités économiques (pêche, chasse…).

Ainsi, en Camargue, une grande partie des habitats naturels, des espèces et des activités humaines dépend directement de la manière dont l’eau est répartie entre les différents usages du territoire. Dans un système aussi interconnecté, les conséquences des changements sont souvent difficiles à anticiper : une évolution des pratiques agricoles, une succession d’années plus sèches ou une modification de la gestion des canaux peuvent produire des effets en cascade sur les sols, les lagunes, la biodiversité et les activités humaines. Comprendre ces interactions à l’échelle de l’ensemble du delta nécessite donc un outil capable de représenter simultanément l’eau, les usages et les écosystèmes.

MAELIA-Delta : un modèle pour mieux anticiper l’avenir de la Camargue

Comment les évolutions de l’agriculture, du climat ou de la gestion de l’eau pourraient-elles transformer la Camargue dans les années à venir ?

Pour répondre à cette question, la Tour du Valat et l’INRAE développent depuis 2022 MAELIA-Delta, un modèle numérique capable de simuler la dynamique des interactions entre l’allocation de la ressource en eau dans les bassins versants agricoles et les milieux naturels, les activités agricoles, les principaux services écosystémiques et plusieurs espèces emblématiques du territoire.

Concrètement, cet outil permet de tester différents scénarios d’évolution du territoire : changement des pratiques agricoles, épisodes de sécheresse, évolution des politiques de gestion de l’eau… L’objectif n’est pas de prédire l’avenir, mais d’explorer ses possibles. Et ainsi d’aider à mieux anticiper les conséquences des changements à venir sur le fonctionnement du delta dans son ensemble : aussi bien sur les milieux naturels que sur les activités humaines qui en dépendent.

Les simulations s’intéressent notamment à plusieurs bénéfices que les écosystèmes apportent au territoire :

• les services d’approvisionnement liés à l’agriculture, la saliculture, l’élevage et la pêche ;
• les services de régulation, avec une attention spécifique portée à l’atténuation des risques de sécheresse et de salinisation ;
• les services culturels, associés à des habitats (comme les rizières) et à des espèces (comme le Flamant rose) emblématiques, qui portent une forte valeur symbolique pour le territoire.

Adapter un outil existant aux spécificités de la Camargue

MAELIA (pour Multi-agent Modelling of socio-Agro-Ecological systems for Landscape Integrated Assessment) est une plateforme d’évaluation et de modélisation pour représenter les interactions spatio-temporelles entre les activités agricoles, la ressource en eau et sa gestion à l’échelle d’un bassin versant.

L’outil s’appuie sur une représentation détaillée du territoire (parcelles agricoles, exploitations, réseaux hydrauliques, zones naturelles, etc.) et sur une série de modèles couplés capables de reproduire les processus écologiques ainsi que les processus décisionnels mis en place par les acteurs locaux. Il peut ainsi évaluer les conséquences de différents scénarios en termes d’impacts socio-économiques et environnementaux, comme la disponibilité de l’eau, les rendements agricoles, la qualité des sols…

Mais la Camargue présente des caractéristiques particulières qui n’étaient jusqu’à présent pas prises en compte dans MAELIA. Contrairement aux bassins versants pour lesquels l’outil avait été conçu, il s’agit d’un territoire deltaïque où les équilibres entre eau douce et eau salée jouent un rôle déterminant. Les remontées de nappes, les phénomènes de salinisation des sols ou encore le fonctionnement du système lagunaire du Vaccarès influencent fortement les activités agricoles et les écosystèmes.

Que peut d’ores et déjà simuler MAELIA-Delta?

Depuis 2022, les équipes de la Tour du Valat et de l’INRAE travaillent donc à adapter MAELIA à ces spécificités. Plusieurs modules ont été développés, notamment pour représenter la culture du riz et ses pratiques d’irrigation, les dynamiques hydro-salines propres aux deltas, l’impact du sel sur les rendements agricoles, ainsi que le rôle central du système lagunaire du Vaccarès dans la gestion de l’eau à l’échelle de l’île de Camargue.

Suite aux développements réalisés par Rose Rodier dans le cadre de sa thèse la version actuelle de MAELIA-Delta peut d’ores et déjà être utilisée pour simuler la dynamique hydro-saline de l’hydrosystème Vaccarès dans différents contextes : aménagements hydrauliques envisagés, adaptation des règles de gestion pour l’ensemble des ouvrages existants, ou encore visualisation des conséquences de différents scénarios d’évolution climatique (montée du niveau marin, augmentation de l’évaporation, …). Ces simulations peuvent notamment apporter des éléments d’aide à la décision pour différents projets territoriaux, comme le Plan de Sauvegarde du Vaccarès. MAELIA-Delta permet ainsi de simuler, à l’échelle de l’île de Camargue, les impacts croisés de différents scénarios de gestion et d’évolution climatique sur les besoins en eau des cultures, la salinité des sols et les rendements agricoles, notamment dans le contexte d’une remontée du sel dans le Grand et le Petit Rhône.

Que reste-t-il à faire ?

Plusieurs développements, qui seront intégrés dans de futurs projets, sont encore nécessaires pour atteindre l’objectif fixé d’une modélisation intégrée de la gestion de l’eau à l’échelle de l’Ile de Camargue, comme une meilleure description du fonctionnement des canaux hydrauliques et des espaces naturels, la modélisation des marais de chasse, ainsi que des liens avec les dynamiques des espèces végétales et animales.

Dans un territoire où chaque décision liée à l’eau peut avoir des répercussions sur l’agriculture, les lagunes, la biodiversité ou les activités économiques, disposer d’un outil capable d’explorer les conséquences de différents choix représente un atout majeur. En aidant à mieux comprendre les interactions qui façonnent le delta, MAELIA-Delta contribue à préparer la Camargue aux défis des décennies à venir.

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Contacts

• Olivier Boutron, Tour du Valat : [email protected]
• Arnaud Béchet, Tour du Valat : [email protected]
• Olivier Thérond, Laboratoire Agronomie et Environnement, Université de Lorraine, INRAE, France.
• Rose Rodier, Tour du Valat / INRAE.

Partenaire financier

• Métaprogramme BIOSFAIR, INRAE. Financement de la demi-bourse de thèse de Rose Rodier (2022-2026).