Un drone a survolé un champ de maïs brûlant dans le nord-est du Colorado un matin récent, prendre des images avec une caméra infrarouge pour aider les chercheurs à décider de la quantité d'eau qu'ils donneraient aux cultures le lendemain.

Après un bref, vol serpentant au-dessus du champ, le drone a atterri et les chercheurs ont retiré une poignée de cartes mémoire. De retour à leurs ordinateurs, ils ont analysé les images à la recherche de signes indiquant que le maïs était stressé par un manque d'eau.

Cette station du département américain de l'Agriculture à l'extérieur de Greeley et d'autres sites du sud-ouest expérimentent des drones, des caméras spécialisées et d'autres technologies pour tirer le meilleur parti de chaque goutte d'eau du fleuve Colorado, une voie navigable vitale mais assiégée qui dessert environ 40 millions de personnes.

Des capteurs à distance mesurent l'humidité du sol et relaient les lectures par Wi-Fi. Les applications pour téléphones portables collectent les données des stations météorologiques agricoles et calculent la quantité d'eau consommée par les différentes cultures. Les chercheurs ont volontairement réduit l'eau pour certaines cultures, essayer d'obtenir la meilleure récolte avec le moins d'humidité - une pratique appelée irrigation déficitaire.

À l'avenir, de minuscules aiguilles attachées aux plantes pourraient mesurer directement la quantité d'eau qu'elles contiennent et signaler aux systèmes d'irrigation de s'allumer ou de s'éteindre automatiquement.

"C'est comme si presque chaque mois quelqu'un proposait quelque chose ici et là, " dit Don Ackley, superviseur de la gestion de l'eau pour le Coachella Valley Water District en Californie du Sud. "Vous ne pouvez presque pas suivre."

Des chercheurs et des agriculteurs mènent des expériences similaires dans les régions arides du monde. Le besoin est particulièrement pressant dans sept États américains qui dépendent du fleuve Colorado :Arizona, Californie, Colorado, Nevada, Nouveau Mexique, Utah et Wyoming.

La rivière a beaucoup d'eau cet été après un hiver exceptionnellement enneigé dans les montagnes de l'ouest des États-Unis. Mais les climatologues avertissent que les perspectives à long terme de la rivière sont au mieux incertaines et au pire désastreuses, et la compétition pour l'eau ne fera que s'intensifier à mesure que la population augmente et que le climat change.

Le World Resources Institute affirme que les sept États du fleuve Colorado ont certains des niveaux de stress hydrique les plus élevés du pays, en fonction du pourcentage de fournitures disponibles qu'ils utilisent au cours d'une année. Le Nouveau-Mexique était le seul État du pays soumis à un stress hydrique extrêmement élevé.

Le gouvernement fédéral publiera jeudi une projection étroitement surveillée pour savoir si le système du fleuve Colorado a suffisamment d'eau pour répondre à toutes les demandes des États en aval dans les années à venir.

La rivière alimente plus de 7, 000 milles carrés (18, 000 kilomètres carrés) de terres agricoles et soutient une industrie agricole de 5 milliards de dollars par an, dont une part importante des légumes d'hiver du pays, selon le Bureau of Reclamation des États-Unis, qui gère la plupart des grands barrages et réservoirs des États occidentaux.

L'Institut du Pacifique, un groupe environnemental, dit que la rivière irrigue également environ 700 milles carrés (1, 820 kilomètres carrés) au Mexique.

L'agriculture utilise 57 % à 70 % de l'eau du système aux États-Unis, disent les chercheurs. Le problème auquel sont confrontés les décideurs politiques est de savoir comment en détourner une partie pour répondre aux besoins des villes en croissance sans assécher les fermes, les ranchs et l'environnement.

L'objectif des chercheurs est de comprendre les cultures, le sol et les conditions météorologiques si complètement que les agriculteurs savent exactement quand et combien irriguer.

"On appelle ça l'agriculture de précision, arrosage de précision, " a déclaré Huihui Zhang, un ingénieur du ministère de l'Agriculture qui mène des expériences à la ferme de recherche de Greeley. "La bonne quantité au bon moment au bon endroit."

Le district d'irrigation de Palo Verde en Californie du Sud essaie l'irrigation déficitaire sur la luzerne, la culture la plus répandue dans le bassin du fleuve Colorado.

Luzerne, qui est récolté comme foin pour nourrir les chevaux et le bétail, peut être coupé et mis en balles plusieurs fois par an dans certains climats. Le district de Palo Verde expérimente la réduction de l'eau pour la récolte du milieu de l'été, qui nécessite plus d'irrigation mais produit des rendements inférieurs.

Des capteurs placés sur les parcelles d'essai mesurent indirectement la quantité d'eau utilisée par les plantes, et la récolte récoltée est pesée pour déterminer le rendement.

"La question devient alors, quelle est la valeur économique de la récolte perdue par rapport à la valeur économique de l'eau économisée ?", a déclaré Bart Fisher, un agriculteur de la troisième génération et un membre du conseil du district d'irrigation.

Blaine Carian, qui fait pousser du raisin, citrons et dattes à Coachella, Californie, utilise déjà l'irrigation déficitaire. Il a déclaré que retenir l'eau à des moments clés améliore la saveur de ses raisins en accélérant la production de sucre.

Il utilise également des stations météorologiques à la ferme et des moniteurs d'humidité du sol, garder une trace des données sur son téléphone portable. Ses systèmes d'irrigation goutte à goutte et micro-pulvérisation fournissent de l'eau directement à la base d'une plante ou de ses racines au lieu de saturer un champ entier.

Pour Carian et de nombreux autres agriculteurs, l'attrait de la technologie est autant une question d'économie que d'économie d'eau.

"La conservation n'est qu'un sous-produit. Nous obtenons de meilleures récoltes, et nous sommes, en général, économiser de l'argent, " il a dit.

Mais les chercheurs disent que la technologie d'économie d'eau pourrait déterminer si certaines fermes peuvent rester en activité, surtout en Arizona, qui fait face à des coupures dans sa partie de l'eau du fleuve Colorado dans le cadre d'un plan d'urgence en cas de sécheresse que les sept États ont élaboré cette année.

Les caméras montées sur drone et les moniteurs de rendement, qui mesurent la densité des cultures comme le maïs et le blé lorsqu'elles traversent l'équipement de récolte, peuvent montrer à un agriculteur quelle terre est productive et laquelle ne l'est pas, dit Ed Martin, professeur et spécialiste de la vulgarisation à l'Université de l'Arizona.

"Si nous allons retirer des choses de la production parce que nous n'avons pas assez d'eau, Je pense que ces technologies pourraient aider à identifier celles que vous devriez retirer, " dit Martin.

Chaque technologie a des avantages et des limites, a déclaré Kendall DeJonge, un autre ingénieur du ministère de l'Agriculture qui fait des recherches à la ferme Greeley.

Les contrôleurs d'humidité du sol mesurent un seul point, mais une ferme a une gamme de conditions et de types de sol. Les images infrarouges peuvent repérer les cultures assoiffées, mais seulement après avoir besoin d'eau. Les stations météorologiques agricoles fournissent une mine de données sur le passé récent, mais ils ne peuvent pas prédire l'avenir.

"Toutes ces choses sont des outils dans la boîte à outils, " a déclaré DeJonge. "Aucun d'entre eux n'est une solution miracle."

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