Domaine du Merle - Réseau de canaux d’irrigation à faibles pentes Cultures du domaine, réseau de canaux et climat

Le domaine du Merle est situé sur la commune de Salon-de-Provence (13), en Crau provençale. La superficie du domaine du Merle est de l’ordre de 400 ha et compte environ 23 km de réseaux de canaux et de fossés de colature (Figure 2.6). Ce domaine est une plateforme expérimentale et pédagogique de Montpellier Supagro.

La Crau est une plaine alluviale localisée à l’Est de la Camargue. Elle est située dans le paléo-delta de la Durance (Beltrando, 2015). Les premiers canaux ont été construits entre le 12ème

et le 15èmesiècle pour détourner l’eau de la Durance (Aspe, Gilles et Jacqué, 2016) pour différents usages tels que le fonctionnement de moulins et l’irrigation. La densité de canaux d’irrigation du territoire provençal a été estimée à 30 m.ha−1 en moyenne (Aspe, Gilles et Jacqué, 2016). L’écosystème primaire de la Crau est une pseudo-steppe caillouteuse,

substrat fertile superficiel dans certaines zones. Aujourd’hui, la Crau est donc divisée entre une Crau fertile appelée "Crau verte" et la Crau sèche, appelée le "coussoul", correspondant respectivement aux zones irriguées et non-irriguées.

L’agriculture dans la Crau est caractérisée par des prairies permanentes produisant un foin Appellation d’Origine Contrôlée (AOC) de grande qualité. Pour bénéficier de l’AOC, les agriculteurs doivent respecter certaines contraintes sur l’itinéraire technique et la composition de ce foin en termes d’espèces herbacées (INAO, 2013). Trois coupes sont réalisées entre le printemps et la fin de l’été, les prairies étant généralement dédiées au pâturage ovin pendant l’hiver. Le domaine compte 150 hectares de prairies de ce type, alimentées par irrigation gravitaire.

Le réseau d’irrigation du domaine est principalement à surface libre et en terre, bien qu’une partie du réseau soit enterrée et une autre partie à surface libre revêtue. L’irrigation gravitaire menée en Crau est une irrigation "à la planche". L’eau est amenée via des branches primaires à des canaux secondaires puis tertiaires qui bordent les prairies permanentes. L’eau est "bloquée" dans ces canaux tertiaires par des martelières (ouvrages hydrauliques munis d’une vanne constituée d’un panneau vertical mobile) et déborde pour irriguer des sous-parcelles appelés des "calans". Ces calans sont souvent nivelés pour que l’eau ruisselle jusqu’à l’autre bout de la parcelle et rejoigne les fossés de colature.

Le climat en Crau est méditerranéen et se caractérise aussi par un volume de précipitations faibles (600 mm en moyenne par an entre les années hydrologiques 1992-1993 et 2016-2017) pour une évapotranspiration potentielle de 1140 mm par an (données issues de la plate-forme INRA CLIMATIK https://intranet.inra.fr/climatik_v2). La température moyenne annuelle est de 14.5 ˚C. La région est caractérisée par l’existence de vents violents, notamment le Mistral, soufflant environ 110 jours par an à une vitesse moyenne de 60 km.h−1

(Mérot, 2007). La fréquence de ces journées ventées est en lien avec la forte demande climatique de cette zone d’étude.

Les sols sont constitués d’une roche-mère de poudingue calcaire, qui varie entre 0 et 1 m de profondeur selon la localisation (Mérot, 2007). Ce poudingue est surmonté d’un horizon provenant de la dégradation de la roche-mère, relativement caillouteux. Cet horizon est lui-même recouvert par un horizon limoneux provenant de l’irrigation, et dont l’épaisseur est fonction de l’ancienneté du périmètre irrigué (Andrieux, 1981).

Enjeux spécifiques portés par les canaux d’irrigation et la végétation dans la zone d’étude

Les zones d’irrigation gravitaire sont parfois envahies par des adventices parvenues jusqu’aux parcelles par transport hydrochore via les canaux (Marnotte et al., 2006). L’envahissement par ces espèces végétales peut constituer une perte économique importante pour les agricul-teurs puisque le foin peut être déclassé en présence d’un certain pourcentage d’adventices

(INAO, 2013). Il est ainsi nécessaire d’en limiter la propagation, potentiellement en s’ap-puyant sur la végétation existante, premièrement comme barrière au transport de propagules, et deuxièmement en tant que compétiteur avec les adventices.

Par ailleurs, la nappe phréatique superficielle de Crau constitue une ressource en eau majeure de cette zone. Celle-ci est largement exploitée, notamment par les communes d’Arles, Salon-de-Provence et Martigues pour l’usage domestique. Elle est également exploitée à des fins industrielles, notamment sur la commune de Fos-sur-Mer ou à des fins d’irrigation (prairies ou maraîchage) (SYMCRAU, 2014). Les eaux d’irrigation assurant à plus de 50% la recharge de cette nappe phréatique, la gestion de cette eau d’irrigation constitue ainsi un enjeu majeur de la zone (Mérot, 2007). Il est estimé que les canaux d’irrigation pouvaient fournir 11% de cette recharge. La présence de végétation peut être à l’origine d’une meilleure structuration du sol et d’un réseau plus important de macropores facilitant l’infiltration. Cependant, cette infiltration réduit bien évidemment les débits transportés jusqu’aux parcelles. Il existe dans cet exemple un antagonisme entre l’efficience du transport de l’eau et la recharge de la nappe de Crau.

2.4 Conclusion

Ce chapitre présentait les fondements du modèle réalisé dans le cadre de cette thèse, ainsi que les deux bassins versants ruraux méditerranéens sur lesquels les expériences au champ et numériques s’appuient. La description des formalismes mathématiques du modèle conceptuel est basée en majeure partie sur la littérature (voir Chapitre 6). Cependant, certains verrous identifiés comme importants pour expliciter certaines relations de ce modèle conceptuel ont fait l’objet de travaux spécifiques pour permettre un paramétrage. C’est l’objet de la partie III de ce manuscrit.