Eaux urbaines : quand l’ingénierie rencontre les sciences sociales

Photo Bernard Barraqué & Laure Isnard / Directeur d’études, ingénieur d’études, Centre international de recherche sur l’environnement et le développement (CNRS, EHESS, AgroParisTech, Ponts ParisTech, CIRAD) / October 23rd, 2012

Les services publics de l'eau se sont longtemps centrés sur une politique de l'offre, appuyée sur les compétences du génie civil (pour la quantité) et du génie sanitaire (pour la qualité). Aujourd'hui, les tensions sur la ressource et la montée des enjeux environnementaux imposent une nouvelle approche. Les sciences de l'ingénieur ont leur mot à dire, mais l'innovation technique doit s'inscrire dans une réinvention des modèles existants. Quelles sont les pistes ?

La question de l’eau urbaine est à multiples entrées. Il y a, bien sûr, l’eau potable et l’assainissement des eaux usées, mais aussi l’interaction entre ces services et la ressource naturelle, entre la ville et son environnement : la pluie, les captages… Avec la montée en puissance des thèmes du développement durable, ces questions sont désormais centrales. Elles mobilisent à la fois des chercheurs et des acteurs de terrain, dans des projets comme EAU&3E qui explorent les pistes d’une gestion durable de l’eau urbaine.

En Europe comme ailleurs, ces projets s’inscrivent dans un contexte en profonde évolution, avec en particulier une crise des services publics qui touche l’ensemble des pays développés. En matière de gestion de l’eau, cette crise a plusieurs caractéristiques. La controverse centrale porte sur les avantages respectifs de la gestion publique et de la gestion privée des services publics d’eau et d’assainissement. Mais, dans la pratique, elle est très souvent associée à deux autres débats. Le premier concerne le degré de centralisation ou de décentralisation du service, le second la gestion séparée ou au contraire intégrée des services urbains entre eux.

Cette crise est d’autant plus remarquable que le modèle européen est, dans l’ensemble, une réussite. Depuis l’apparition des réseaux publics modernes en Europe au cours du XIXe siècle, une incroyable complexification a permis de passer de la fontaine publique à une desserte quasi-universelle par des réseaux. Ce n’est pas encore le cas dans les pays en développement, et pourtant on observe dans les services d’eau une crise qui semble faire écho à la nôtre. Comment en sortira-t-on ? Pour le comprendre, il faut revenir sur les facteurs qui ont permis le développement de services d’eau et d’assainissement performants.

Une brève histoire du modèle européen
On peut considérer que l’Europe a en moyenne les meilleurs services publics d’eau et d’assainissement : les taux de raccordement sont les plus élevés, notamment à cause de la densité de population et de l’ancienneté des services publics. De plus, les consommations d’eau restent modérées, surtout si on les compare à celles observées aux Etats-Unis, qui s’élèvent souvent à plus du triple.

Ce succès récompense la responsabilité prise par les collectivités locales du XIXe siècle pour développer une politique nouvelle de comfort, à la suite de l’exemple donné par l’Angleterre : les Européens auraient-ils d’aussi bons services d’eau sans avoir eu, depuis des décennies, des collectivités locales capables d’assumer le rôle d’autorités organisatrices ? Evidemment, l’implication de niveaux supérieurs de gouvernement, et notamment des Etats nationaux, a joué un rôle essentiel en permettant de mettre en place une infrastructure coûteuse, grâce à l’apport de subventions, au soutien des emprunts obligataires, à la possibilité donnée aux caisses d’épargne de prêter, et surtout, à la priorité accordée à l’eau potable sur les autres usages de la ressource.

Tout a commencé avant les découvertes de Pasteur. Le profil dominant chez les ingénieurs en charge du développement du service d’eau était alors le génie civil : pour faire face à la demande croissante des villes, on mobilisait une ressource de plus en plus lointaine grâce à d’importants ouvrages d’art (aqueducs, réservoirs, etc.), ou bien on la pompait de plus en plus profond.

A Paris, les aqueducs d’approvisionnement en eau mesurent ainsi entre 55 km (aqueduc de la Voulzie) et 173 km (aqueduc de la Vanne). Les Américains ont pu poursuivre cette stratégie pendant longtemps, grâce à l’abondance des ressources. A New-York par exemple, un premier aqueduc d’approvisionnement en eau potable a été construit en 1939 depuis le réservoir Croton, situé à 66 km de la ville. Aujourd’hui, il est complété par un ensemble d’aqueducs de longue distance, apportant de l’eau depuis les bassins des Castkills-Delaware, à plus de 240 km de Manhattan.

Mais les ressources du génie civil ont leurs limites, et surtout d’autres techniques sont apparues, qui ont fait évoluer la carte des compétences. L’invention de la bactériologie a conduit à l’éclosion du génie sanitaire, qui a permis aux villes de s’approvisionner avec de l’eau de surface captée à proximité.

Ces compétences techniques se sont déployées dans un cadre institutionnel qui a favorisé, sur la base des infrastructures développées par les autorités locales, l’émergence d’une véritable économie de l’eau, dont sont issus des géants comme Veolia ou Suez Environnement. L’adoption progressive de la tarification au volume et la transformation de ce service essentiel en service à caractère industriel et commercial ont conforté sa pérennité en lui assurant un auto-financement croissant.

En définitive, la durabilité de ce système a été liée à la rencontre d’un modèle technique, celui du réseau d’eau traitée et sous pression, et d’un dispositif institutionnel, le service public local, avec ses caractéristiques d’égalité, de continuité d’accès et de mutabilité.

Le même modèle technico-institutionnel a été adopté pour l’assainissement. Ainsi, la généralisation progressive des usines de traitement d’eau, d’une part, d’épuration des eaux usées, d’autre part, a fini par matérialiser la séparation complète de l’eau urbaine et des ressources en eau, avec des régimes économique et juridique différents.

Mais ce modèle est aujourd’hui entré en crise. Depuis une vingtaine d’années, de nouvelles questions sont apparues dans la gestion des services d’eau, et leur combinaison pourrait bien rendre la situation intenable.

Une crise sans précédent
Tout d’abord, on a affaire à une industrie mature, où les infrastructures doivent être renouvelées progressivement, mais sans les subventions initiales. C’est la première cause d’augmentation du prix de l’eau. En France, par exemple, il existe près d’un million de km de canalisations d’eau, ce qui correspondrait à une valeur de remplacement à neuf de plus de 85 milliards d’euros. Or ce patrimoine vieillit. D’après une étude récente sur les bassins Rhône-Méditerranée et Corse, le besoin en renouvellement pour le patrimoine d’eau potable a été estimé à un milliard d’euro en 2008 et aurait augmenté de près de 50% entre 2001 et 2008.

Au même moment, les directives européennes exigent un accroissement des investissements nouveaux en faveur de l’environnement. Pensons au coût cumulé dans l’UE15 du respect des objectifs imposés par la directive Eaux résiduaires urbaines : 150 milliards d’euros en 10 ans ! Et comme l’assainissement est dorénavant payé dans la facture d’eau, on voit cette dernière augmenter inexorablement dans un contexte de cost recovery. Si l’on prend à nouveau l’exemple français, le prix moyen de l’eau a plus que doublé entre 1990 et 2008, passant de 1,5 euro/m3 à 3,57 euros /m3, assainissement et taxes compris. Il n’est donc pas surprenant de voir s’accumuler des retards d’application de la politique européenne, ainsi que les contentieux à la Cour de Justice européenne.

Mais ce n’est pas tout : on cherche à inciter, par des tarifs nouveaux, les usagers à cesser les gaspillages, en espérant réduire le poids de l’infrastructure à gérer et protéger la ressource. De fait, on observe dans de nombreuses villes européennes une baisse générale des consommations d’eau depuis le début des années 1990. Ce phénomène a parfois des causes spécifiques. L’effondrement de la consommation dans les villes des « nouveaux Länder » de l’est de l’Allemagne est ainsi particulièrement spectaculaire, car la baisse de la consommation par personne est encore accrue par l’exode des habitants privés d’emploi. Ainsi, à Magdebourg, la population a diminué de 20% depuis la réunification, et les projections à 2050 indiquent une poursuite de la tendance. Ce qui ne va pas sans problème : la baisse de consommation d’eau est telle que dans certains quartiers de la ville, l’eau reste en moyenne plus de 25 jours dans les tuyaux avant d’être consommée.

Mais la baisse touche aussi des métropoles comme Paris, où la tendance à la hausse s’est clairement inversée au début des années 1990, alors même que la population a recommencé à croître. Ainsi, entre 1990 et 2008, la consommation en eau a diminué de 25%. A l’heure où le renouvellement de certains réseaux est inéluctable, il est important de connaître les raisons de cette baisse : se poursuivra-t-elle ou non, et à quel rythme ? A Paris, quatre facteurs principaux de l’évolution des consommations d’eau ont été identifiés. Il s’agit de la tertiarisation de l’économie parisienne (les industries ont quitté la ville), de la lutte contre le gaspillage d’eau conduite par les grands consommateurs (hôpitaux, universités, musées…), de la multiplication d’appareils électroménagers de plus en plus performants chez les particuliers (lave-linge et lave-vaisselle) et enfin de l’impact de la météo, notamment en matière d’humidité et de température.

Aujourd’hui, la baisse des consommations d’eau chez les particuliers est perceptible, mais on ne sait pas encore si elle est due à la montée en puissance d’une conscience environnementale ou simplement à l’augmentation du prix. En tout cas, ce qui pourrait être vu comme allant dans le sens du développement durable n’y va pas forcément : en effet, dans la plupart des pays européens, la facture d’eau est liée au volume d’eau consommé. Une baisse – même faible – de consommation signifie une baisse de recettes et l’obligation d’équilibrer les comptes pousse à augmenter encore davantage les prix.

En définitive l’évolution se fait peut-être au détriment des plus démunis, qui n’ont pas forcément les moyens d’investir dans l’installation d’équipements hydro-économes : comme le précise la directive cadre européenne, les usagers de l’eau doivent payer le coût des services qu’elle leur rend, ce qui va au-delà du simple fonctionnement ou de l’amortissement. Ainsi, la stagnation des revenus faibles alliée à la hausse des prix pose un sérieux problème d’accessibilité à l’eau. Le poids de la charge d’eau dans le budget des ménages les plus démunis pèse jusqu’à près de 10% alors qu’il est de l’ordre d’à peine 1% pour un salaire dit médian (1470 euros). Dans certaines régions de France, comme à Niort, le taux de ménages dits « pauvres en eau » (ceux pour lesquels la facture d’eau représente plus de 3% du revenu disponible) correspond à environ 6% de la population. On découvre ainsi en Europe un problème de « droit à l’eau » qu’on croyait être une affaire de pays en développement…

Changer de modèle ?
Ces tensions conduisent à des réorientations politiques. On voit ainsi remise en cause l’autonomie des services publics par rapport aux ressources, notamment dans les grandes métropoles dont l’impact sur l’environnement est jugé excessif. La directive cadre, en demandant de faire partir la politique de l’eau de la reconquête qualitative et quantitative du milieu aquatique, impose de chercher d’abord des solutions de type territorial, avant de poursuivre une coûteuse sophistication technique. C’est dans cet objectif, par exemple, que sont promus les contrats avec les agriculteurs exploitants sur les bassins d’alimentation des captages en eau, contrats qui reviennent en moyenne trois fois moins cher que le traitement chimique des pollutions diffuses.

La réflexion sur la performance des services d’eau doit donc être complétée par une approche de long terme dépassant les traditionnelles politiques d’offre (en quantité, génie civil, et en qualité, génie sanitaire) et par une prise en compte de la demande et de la nature. Cette approche correspond en fait au nouveau génie de l’environnement. La situation actuelle met en lumière les tensions potentielles entre les enjeux environnementaux, économiques et sociaux, qui sont souvent considérés isolément. Afin d’identifier les futurs désirables et indésirables pour les services d’eau ainsi que les chemins qui y conduisent, on doit traiter ensemble des dimensions parfois divergentes. Voici un rapide résumé des principales questions aujourd’hui.

La consommation d’eau baisse depuis une vingtaine d’années, mais jusqu’où ira ce phénomène qui réduit régulièrement les recettes des services publics ?

Les infrastructures vieillissent et doivent être renouvelées, mais est-ce à l’identique ou bien en vue d’un recul du « tout-réseaux » ? Et avec quel argent y parviendra-t-on ?

Les plus démunis ont du mal à payer des factures qui ont beaucoup augmenté, et ce n’est pas fini ! Quelle solution à ce problème : une péréquation interne aux usagers, ou une aide sociale en général ?

Associer les citoyens à la gestion du service, cela fait-il gagner du temps ou en perdre ? Quels coûts de transaction additionnels et quels coûts évités plus tard ? Par ailleurs, ne voit-on pas changer le service public d’eau traditionnellement municipal au profit de concentrations et de centralisations à diverses échelles supra-locales ? Quelle combinaison adopter entre un upscaling (régionalisation) et un downscaling (systèmes à l’échelle de quartiers ou de lotissements, voire de maisons individuelles) des infrastructures et des modes de gestion du service d’eau ?

Un besoin de recherches pluridisciplinaires
Cette problématique de crise oblige à renforcer les connaissances, et surtout à mieux associer les différentes dimensions de la durabilité de l’eau urbaine. Cet effort s’inscrit naturellement dans le cadre des réflexions sur la ville durable. Aujourd’hui, aux incertitudes sur la demande future s’ajoutent le vieillissement des infrastructures et les difficultés sociales, le tout alors que doit être remise en cause la gouvernance traditionnelle de services d’eau, fondée sur la séparation de l’offre des ingénieurs et de la demande exprimée par les élus.

Il apparaît donc nécessaire d’améliorer les connaissances dans chacun des quatre domaines de la durabilité : il s’agit des fameux trois « E » du développement durable (l’environnement, l’économie et l’équité), auxquels, comme pour les trois mousquetaires, il faut en ajouter un quatrième : la gouvernance.

Celle-ci comporte deux dimensions : la gouvernance interne, qui concerne les réorganisations visant à mieux faire travailler ensemble les élus, les techniciens et les usagers ; et la gouvernance externe, qui traite des changements d’échelle territoriale de la conduite de certaines tâches pour rendre les services plus résilients. Parmi les enjeux de la recherche à conduire, voici quelques sujets correspondant aux quatre axes en question.

1. Mieux modéliser l’évolution possible des consommations d’eau selon diverses hypothèses d’équipements et de pratiques des ménages, de recours à des ressources alternatives et de planification urbaine ; puis évaluer leur impact sur les budgets des services. La plupart des modèles, jusqu’ici, reliaient la consommation au prix de l’eau et à la richesse moyenne des usagers ; il faut désormais ajouter des donnés sur l’habitat, l’activité économique ou le climat, et descendre à des échelles très « micro », en profitant de la généralisation des compteurs à télé-relève.

2. Rationaliser la gestion à long terme de l’infrastructure, y compris en réinscrivant les choix techniques dans une démarche tournée vers la reconquête du milieu aquatique conformément à l’esprit de la directive cadre européenne. Pour les gestionnaires des réseaux, l’enjeu est ici d’entamer une réflexion en profondeur sur les modes de gestion du patrimoine technique, et notamment dans une perspective historique et de longue durée.

3. Développer des analyses systématiques de la redistributivité des tarifs proposés aux usagers, et notamment étudier leurs effets sur les plus démunis. Dans le cadre du projet EAU&3E, par exemple, nous mettons au point un logiciel qui évalue les effets d’un changement de tarif sur des familles de taille et de revenus variés, puis qui tente d’évaluer l’impact des recettes résultant des nouveaux tarifs et des consommations nouvelles sur l’équilibre financier du service.

4. Réfléchir à la mise en place d’une gouvernance multi-niveaux, externe et interne, pour permettre à la fois une meilleure résilience des services par rapport aux changements globaux et une implication plus forte des citoyens-usagers. Par exemple, va-t-on faire des éco-quartiers prenant vraiment en compte la dimension eau, y compris dans une indispensable articulation avec les services publics existants ?

Ces enjeux de recherche peuvent être synthétisés et mis en relation grâce à une approche prospective des services d’eau dans les villes. De nouvelles techniques s’élaborent, des métiers s’inventent, des disciplines se croisent. La gestion de l’eau urbaine est une idée nouvelle !

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