Les insuffisances des modèles de l’eau

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La dynamique des systèmes comme levier de transformation pour la gestion durable des ressources en eau avec Mr. Ayoub Guemouria

Au Maroc, l’eau n’est plus un simple support mais le facteur de stress au cœur de l’équation. Longtemps considérée comme une ressource renouvelable et facilement accessible, elle est aujourd’hui la principale contrainte pesant sur les priorités nationales. Les aquifères s’effondrent sous le poids conjugué de la pression agricole et de l’instabilité climatique. Les zones côtières du bassin du Souss-Massa ou de la plaine du Gharb font face à la salinisation, qui s’infiltre silencieusement dans les sols, tuant les arbres fruitiers et menaçant les moyens de subsistance de communautés entières. Les précipitations, autrefois saisonnières et prévisibles, deviennent de plus en plus irrégulières, concentrées en épisodes courts et violents, ou inexistantes. Les communautés rurales attendent chaque année plus longtemps les pluies. Les zones urbaines dépendent de plus en plus de systèmes de transfert et de méga-projets de dessalement, tandis que les tensions sociales s’intensifient lors des périodes de forte demande. Les chiffres ne sont pas abstraits : ils se traduisent par une incertitude pour les agriculteurs, des risques pour les villes, et un stress pour des institutions déjà sous pression. Et pourtant, la réponse reste enfermée dans un cadre qui suppose que de meilleures données suffisent à améliorer la gouvernance. Les tableaux de bord nationaux se sophistiquent, les algorithmes s’affinent, et les prévisions deviennent plus granulaires. Mais quelque chose d’essentiel manque : nous modélisons les flux d’eau sans modéliser le comportement des systèmes.

Nos projections reposent sur des données (précipitations, consommation, stockage), mais ne prennent pas en compte les réponses adaptatives des populations, les frictions entre agences, et les effets secondaires non intentionnels des politiques. Cela explique pourquoi, malgré les plans nationaux de l’eau et d’importants investissements publics, la crise continue de s’aggraver. Le Maroc ne souffre pas d’ignorance, mais de simplification excessive. La gestion de l’eau continue d’être traitée comme un problème hydraulique à optimiser, plutôt que comme une dynamique socio-environnementale à comprendre. Il ne s’agit pas d’abandonner la technologie, mais de l’intégrer dans une compréhension plus large de la complexité.

Lorsque les agriculteurs creusent des puits plus profonds, ce n’est pas seulement un acte technique, mais une réponse politique à la pénurie. Lorsque les municipalités retardent la modernisation des infrastructures, cela crée des vulnérabilités cumulatives. Lorsque les institutions fonctionnent en silos, même les stratégies les plus ambitieuses perdent leur cohérence. Dans ce contexte, mesurer davantage peut signifier voir moins, si l’on ne sait pas quoi chercher.

À l’Institut International de Recherche sur l’Eau (IWRI) de l’Université Mohammed VI Polytechnique, ce paradoxe est reformulé comme un défi de recherche : comment passer de la comptabilité de l’eau à une pensée systémique de l’eau ? Comment repenser les modèles non seulement comme des calculateurs, mais aussi comme des outils pour naviguer dans l’incertitude et construire la résilience ?

Enjeux de la gestion des ressources en eau dans la région du Souss-Massa
Enjeux de la gestion des ressources en eau dans la région du Souss-Massa

Quand les modèles simplifient ce que la réalité complique

Les modèles traditionnels de gestion de l’eau, aussi sophistiqués soient-ils, sont conçus pour simplifier. Ils réduisent la réalité à un ensemble de variables : les précipitations entrent, la consommation sort. Des outils tels que WEAP, MODFLOW ou SWAT fournissent de précieuses simulations des flux et des bilans hydriques. Mais dans un contexte comme celui du Maroc, où le comportement humain, l’inertie institutionnelle et la volatilité climatique se croisent, ces outils atteignent leurs limites. Ils peuvent simuler la quantité d’eau restante dans un barrage, mais pas combien de temps un retard réglementaire en retardera la libération. Ils peuvent optimiser l’efficience de l’irrigation, sans tenir compte du fait qu’une efficience accrue peut conduire à une expansion des cultures et, paradoxalement, à une pression accrue sur les aquifères. Ces modèles ne sont pas faux, mais ils sont incomplets. Ils offrent une image statique d’un système qui se meut, réagit et évolue.

À UM6P, le chercheur Ayoub Guemouria, sous la direction des Professeurs Abdelghani Chehbouni et Lhoussaine Bouchaou, change de prisme. Pour eux, le point de départ n’est pas seulement l’hydrologie, mais aussi l’interaction. Car l’eau n’est pas seulement utilisée, elle est aussi disputée, négociée, redirigée et contestée. Une politique qui semble optimale sur le papier peut s’effondrer en pratique en raison de variables non modélisées : la méfiance d’un agriculteur, le cycle électoral d’un maire, un marché informel des eaux souterraines. Aucun de ces éléments ne s’intègre aisément dans une courbe d’offre et de demande, mais tous influencent le résultat. C’est là que les outils conventionnels révèlent leurs limites : ils sont conçus pour des relations connues, pas des relations émergentes ; pour des systèmes en équilibre, pas des systèmes turbulents. En d’autres termes, ils simplifient ce que la réalité s’acharne à compliquer.

Le vrai problème est que la gouvernance de l’eau au Maroc, et dans une grande partie de l’Afrique, n’est pas simplement une question technique. C’est un champ en constante évolution. Une sécheresse modifie les comportements. Une subvention change les choix de cultures. Un retard dans les infrastructures crée des dépendances imprévues. Et ces effets se propagent en cascade. Mais les modèles traditionnels retracent rarement ces cascades. Ils sont structurellement aveugles aux boucles de rétroaction. Le résultat ? Les décisions sont prises avec une vision partielle. Des interventions qui semblent rationnelles mènent à des conséquences irrationnelles. Et des politiques techniquement solides s’avèrent socialement fragiles. Le travail de Guemouria ne se contente pas de critiquer cette situation ; il propose une logique alternative. Une logique dans laquelle les modèles ne partent pas de la prédiction, mais de la structure. Non pas du volume, mais de la dynamique. Et non pas de la certitude, mais de l’apprentissage.

Le passage d'une pensée causale linéaire à une pensée causale systémique non linéaire
Le passage d’une pensée causale linéaire à une pensée causale systémique non linéaire

Des variables isolées aux futurs interconnectés

Processus de modélisation par la Dynamique des Systèmes (DS)
Processus de modélisation par la Dynamique des Systèmes (DS)

La Dynamique des Systèmes n’est pas un modèle ; c’est une façon de penser. Elle considère l’eau non comme un stock à gérer, mais comme un flux façonné par les institutions, les comportements et le temps. Contrairement aux outils conventionnels, la Dynamique des Systèmes ne cherche pas à effacer la complexité, elle l’embrasse.

En utilisant des boucles de rétroaction, elle capture comment une intervention aujourd’hui crée de multiples conséquences demain, certaines amplificatrices, d’autres régulatrices, toutes interdépendantes. Elle permet de cartographier et simuler les mécanismes réels d’échec et de réussite des politiques.

Dans le Souss-Massa, Guemouria a utilisé la Dynamique des Systèmes pour simuler ce qui se passerait si les surfaces irriguées continuaient de s’étendre dans le cadre des mécanismes de subvention actuels. Le résultat fut contre-intuitif mais révélateur : une utilisation plus efficiente de l’eau a conduit à une plus grande utilisation des terres, ce qui a conduit à une extraction accrue, qui a finalement épuisé les aquifères plus rapidement. Le modèle a mis en lumière une boucle dangereuse, cachée dans les projections traditionnelles, mais essentielle à la résilience systémique.

Ce n’est pas une question théorique. C’est une question stratégique. En effet, la pénurie d’eau n’est pas seulement le résultat de la nature, c’est aussi le résultat de choix. Si nous ne modélisons pas ces choix de manière systémique, nous risquons de répéter des cycles de fausses solutions.

La Dynamique des Systèmes offre aux décideurs un bac à sable holistique dans lequel tester les compromis : Que se passe-t-il si les tarifs augmentent ? Si les infrastructures sont retardées ? Si la demande urbaine explose ? Mais surtout, elle invite les parties prenantes – urbanistes, agriculteurs et autorités de bassin – à co-construire ces simulations.

Elle devient un espace collectif d’exploration, de négociation et de prospective. Ce n’est pas une calculatrice, mais une conversation.

Cette approche est particulièrement cruciale dans le contexte marocain, où les chevauchements institutionnels et les asymétries territoriales compliquent la planification descendante. Les agences de bassin peuvent gérer les ressources, mais l’agriculture, l’industrie et le logement sont gérés par d’autres acteurs.

Les modèles traditionnels ne peuvent pas concilier ces réalités, mais la Dynamique des Systèmes peut les simuler ensemble. Elle permet au Maroc de construire non seulement de meilleurs modèles hydriques, mais aussi de meilleurs modèles de gouvernance. Et c’est ce qui rend cette méthode si pertinente pour l’ensemble de l’Afrique. Car le vrai défi n’est pas la pénurie, mais l’inadéquation : entre stratégie et mise en œuvre, entre solutions techniques et acceptation sociale, entre données et décisions. Et dans cet espace d’inadéquation, la Dynamique des Systèmes n’offre pas des réponses, mais une structure.

Où :

R : Boucle de renforcement

B : Boucle d’équilibrage

Flèches bleues : Liens causaux dans le système central

Flèches rouges : Facteur externe — impact du changement climatique

Lien causal positif : Une augmentation (ou une diminution) de la première variable provoque un changement dans le même sens dans la seconde variable.

Modèle qualitatif de gestion de l'eau (Diagramme de Boucles Causales (DBC))
Modèle qualitatif de gestion de l’eau (Diagramme de Boucles Causales (DBC))

Lien causal négatif – : Une augmentation de la première variable provoque un changement opposé dans la seconde variable.

Modèle quantitatif de gestion de l'eau (Diagramme Stocks-Flux (DSF))
Modèle quantitatif de gestion de l’eau (Diagramme Stocks-Flux (DSF))

Dans le modèle de Dynamique des Systèmes, les ressources en eau sont représentées à travers des stocks, des flux et des moteurs interconnectés. Les eaux de surface et les eaux souterraines constituent les deux réservoirs primaires de stockage disponible. Ensemble, ils déterminent l’offre totale en eau fournie aux usagers, et le volume restant après utilisation et pertes définit la disponibilité actuelle du système. Les apports en eau proviennent d’entrées naturelles telles que les précipitations et la recharge des aquifères, mais aussi de sources non conventionnelles incluant les eaux recyclées, les eaux dessalées et les transferts inter-bassins. De plus, des processus d’origine humaine tels que la recharge artificielle et le drainage profond contribuent à la restauration des niveaux des eaux souterraines.

Cependant, le système subit également des pertes significatives, principalement par évaporation, évapotranspiration et percolation — processus par lequel l’eau s’infiltre depuis la surface vers les couches souterraines.

Du côté de la demande, le modèle tient compte des besoins totaux en eau dans tous les secteurs et évalue dans quelle mesure l’offre répond à cette demande. Enfin, un modèle hydrologique intègre toutes ces variables pour simuler les flux d’eau en réponse aux conditions climatiques et environnementales.

Repenser la gouvernance, une simulation à la fois

Au-delà de ses avantages techniques, la force de la Dynamique des Systèmes réside dans son humilité. Elle ne fournit pas la solution optimale, mais nous aide à l’explorer plus judicieusement. Dans un monde où les surprises deviennent la norme, cette capacité à anticiper – plutôt qu’à contrôler – devient essentielle. Particulièrement dans le domaine de la gouvernance de l’eau, où les retards sont coûteux et les décisions irréversibles. En modélisant non seulement les résultats mais aussi les interdépendances, la Dynamique des Systèmes restaure un élément que la planification a souvent oublié : le temps. Elle nous aide à agir non seulement selon le besoin, mais aussi au rythme des institutions, des écosystèmes et de la société.

Gérer le futur avant qu’il n’arrive

UM6P ne traite pas la Dynamique des Systèmes comme une curiosité académique. Elle l’intègre comme une boussole stratégique. Dans sa recherche, ses partenariats et la formation des futurs ingénieurs et experts politiques, UM6P place la complexité au cœur de la résilience. La logique est claire : le Maroc ne peut pas gérer l’avenir avec des modèles du passé. Dans un contexte où le changement climatique accélère les incertitudes, où les tendances démographiques reconfigurent la demande, et où la confiance institutionnelle est une ressource rare, la résilience est bien plus que des infrastructures – c’est de l’anticipation.

C’est exactement ce qu’offre la Dynamique des Systèmes. Elle nous permet de passer de la gestion de l’eau à l’intelligence de l’eau. De la prévision des volumes à la simulation des comportements. De la gouvernance réactive à la planification adaptative. L’urgence n’est pas dans les données, elle est dans la conception. Les dix prochaines années détermineront si le Maroc peut sécuriser son avenir hydrique. Et cet objectif ne peut être atteint par la seule logique hydraulique. Il nous faut une logique systémique. Le travail de Guemouria et de son équipe offre non seulement un outil, mais aussi un état d’esprit.

La question n’est plus « Combien d’eau avons-nous ? » mais « Comment prenons-nous des décisions dans un monde où tout est connecté, différé et en évolution ? » C’est l’avenir pour lequel UM6P se prépare. Un avenir dans lequel la gouvernance de l’eau n’est plus un secteur, mais un système de systèmes. Et dans cet avenir, la Dynamique des Systèmes n’est pas optionnelle, elle est essentielle.

La gestion de l’eau peut être comparée à la gestion d’un compte bancaire : si les passifs (demandes en eau agricoles, industrielles et domestiques) dépassent les actifs (ressources en eau conventionnelles et non conventionnelles), le solde (réserves en eau) se déprime rapidement, conduisant à un découvert critique. Comme un épargnant négligent, une mauvaise gestion de l’eau mène inévitablement à des pénuries. Mais contrairement à une banque, la nature n’offre ni crédit illimité ni prêts à faible taux d’intérêt. D’où l’importance d’une planification rigoureuse et d’une utilisation rationnelle des ressources, sous peine de voir notre « compte eau » tomber en faillite écologique !

Tableau de bord pour les décideurs en matière de gestion holistique des ressources en eau dans la région du Souss-Massa
Tableau de bord pour les décideurs en matière de gestion holistique des ressources en eau dans la région du Souss-Massa

À propos de la recherche – L’approche par la dynamique des systèmes d’Ayoub Guemouria

Ayoub GuemouriaAyoub Guemouria

Ayoub Guemouria est Doctorant à l’Institut International de Recherche sur l’Eau (IWRI) de l’Université Mohammed VI Polytechnique (UM6P), Maroc.
Ses recherches portent sur l’intégration de la Dynamique des Systèmes, de la pensée des systèmes complexes et de la modélisation d’optimisation pour mieux comprendre les systèmes couplés humain–naturel à plusieurs échelles.
Sa thèse vise à promouvoir une gouvernance de l’eau fondée sur des données probantes et à guider le développement des politiques publiques grâce à des techniques innovantes de simulation et de modélisation.


Au-delà du modèle : Repenser la gouvernance de l’eau à UM6P

Face à l’intensification du stress hydrique, l’Université Mohammed VI Polytechnique (UM6P) se positionne comme un acteur de premier plan dans l’intelligence de l’eau. Au cœur de cette ambition se trouve le travail d’Ayoub Guemouria, chercheur en doctorat à l’Institut International de Recherche sur l’Eau (IWRI), dont les recherches proposent un changement radical dans la façon dont nous modélisons, simulons et gouvernons les ressources en eau.

Son approche ne s’arrête pas aux équations hydrologiques. Elle intègre la Dynamique des Systèmes, la pensée des systèmes complexes et la modélisation de la gouvernance pour confronter une question centrale : comment les institutions peuvent-elles anticiper les risques systémiques plutôt que de simplement réagir à la pénurie ? En simulant des boucles de rétroaction, des comportements adaptatifs et des frictions institutionnelles, ses travaux ouvrent de nouvelles voies vers la résilience dans la région du Souss-Massa — et bien au-delà.

Cette recherche est pleinement alignée avec la mission d’UM6P : fournir des solutions fondées sur la science, ancrées localement et pertinentes à l’échelle mondiale face aux défis pressants. Dans cette optique, la modélisation devient bien plus qu’un outil — elle devient un espace de prise de décision, de prospective et de négociation.

L’étude complète évaluée par les pairs est disponible dans la revue Water (MDPI), et propose une analyse approfondie du cadre de Dynamique des Systèmes appliqué à la gouvernance de l’eau au Maroc :
Modélisation par la Dynamique des Systèmes pour une Gouvernance Durable de l’Eau : Une Étude de Cas dans la Région du Souss-Massa au Maroc

Cet article s’inscrit dans un corpus croissant de travaux émergeant d’UM6P qui redéfinissent le rôle de la science dans les politiques publiques — en articulant données, complexité et changement institutionnel.

UM6P – Institut International de Recherche sur l’Eau — Science en action pour une gouvernance résiliente de l’eau.

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