CatchScape: an integrated multi-agent model for simulating water management at the catchment scale, a northern Thailand case study
CatchScape : un modèle multi-agents à l'échelle du bassin versant dédié à la gestion de l'eau, cas d'étude du nord de la Thaïlande
Résumé
Due to mounting human pressure, stakeholders in northern Thailand are facing crucial natural resources management issues. Among others, the impact of upstream irrigation management on the downstream agricultural viability is a usual source of conflict. It has often both biophysical and social origins. As different ethnic groups with tense relationships are involved, appropriate solutions should only emerge from negotiation. CATCHSCAPE has been developed through a multi-agent System approach that enables us to describe the whole catchment features as well with farmer's individual decisions. The biophysical modules simulate the hydrological system with its distributed water balance, irrigated schemes management, crop and vegetation dynamics. The social dynamics are described as a set of resources management processes (water, land, cash, labour force). Water management is described according to the actual different levels of control (individual, scheme and catchment. Moreover, the model's architecture is presented in a way that emphasizes the transparency of the rules and methods implemented. Finally, one simulated scenario is described with its main results as well, according to different viewpoints (economy, landscape, water management).
La gestion des ressources naturelles est un facteur clé du développement durable des pays d'Asie du Sud Est mais également de nombreux autres pays. L'eau est certainement l'une des ressources les plus importantes dont l'accès et la gestion sont souvent sources de conflits. Dans le nord de la Thaïlande, dans le petit bassin versant du Mae Uam, un conflit sur la gestion de l'eau d'irrigation est en train de prendre forme. Durant la saison sèche, les agriculteurs des périmètres irrigués de l'aval du bassin font face, depuis plusieurs années, à un manque d'eau pour l'irrigation de leurs cultures. Ils accusent les périmètres irrigués de l'amont du bassin d'être responsables de ce manque d'eau via leur gestion des ressources et la déforestation des parties hautes du bassin. D'un autre coté, lorsque l'on regarde l'historique du bassin, on s'aperçoit que la déforestation a été minime ces dernières années. Il y a eu un accroissement important des surfaces irriguées, et donc de la demande en eau, notamment dans les parties basses du bassin, en aval. Face à ce type de conflit et de situation, l'hypothèse qui est prise dans ce papier est que le conflit doit être résolu par les acteurs eux mêmes. Un modèle multi-agents baptisé CatchScape est proposé comme outil d'aide à la discussion. Le modèle offre une représentation schématique et conceptuelle du bassin versant et de son système et constitue un outil d'analyse et d'exploration du système et de scénarios prospectifs de ce système. CatchScape permet de mieux comprendre comment la gestion de l'irrigation fonctionne dans le bassin, ainsi que les composantes qui lui sont reliées (choix des cultures, évolution des exploitations agricoles). Les Systèmes Multi-agents répondent à ce type de besoins, en modélisant les usagers de la ressource (les agents) et en leur affectant des règles, des méthodes et des objectifs afin qu'ils puissent évoluer et faire des choix dans un environnement changeant. La composante principale de l'environnement dans ce cas est la dynamique hydrologique du bassin et des périmètres irrigués. En représentant une multitude d'agents interagissant entre eux, une dynamique biophysique de la ressource en eau, et les interactions entre ces deux systèmes, le modèle multi-agents tente de saisir la complexité du système.