Impact of policies aiming at reducing gross water consumption of agricultural irrigated systems : the case of wells managed by groups of farmers in Mexico | Impact des politiques visant à réduire la consommation brute en eau des systèmes irrigués : Le cas des puits gérés par des collectifs deproducteurs au Mexique

anglais. An increasing number of regions have unsustainable groundwater balance due to overdraft. This is most evident in semi-arid areas where intensive irrigated agriculture takes place. In general, agriculture is taking the larger share of water extractions. Therefore, the main objective of policy-makers is to induce a reduction of water use by the agricultural sector to achieve sustainability in aquifer management and also to reallocate water to other sectors. This work studies the impact of water demand-management strategies on small-scale groundwater irrigated systems that are managed by groups of farmers in the Baj´ıo Guanajuatense, centre of Mexico, where intensive irrigated agriculture predominates. Several strategies are considered : economic tools (electricity pricing, electricity quotas, subsidies) on one side, technological change with conservation tillage on the other side. We also paid attention to the impact of institutional settings (collective rules) on the effectiveness of these instruments. Farmers decisions, interacting strategically with other members, are represented by mathematical programming models with a Mixed Complementarity Problem (MCP) structure. The simultaneous optimizations of utility functions of the different interacting members, considering their technical constraints, result in a non-cooperative equilibrium. Non-cooperative and cooperative equilibrium, whereby all farmers would contribute to a unique and additive utility function, are compared. This comparison brings a quantitative perspective to the debate on the respective role of economic incentives versus organizations in addressing natural resources degradation. Results shows that, at current electricity price regime, water consumption by cooperative and non-cooperative wells are not significantly different. However, cooperation does have an effect on water allocation between members. Therefore, institutional change within groups is more likely to have an effect on water allocation that global water consumption, thereby reducing its attractiveness for decision-makers. However, when electricity prices are increased, difference in consumption between cooperative and non-cooperative mode are becoming important. In that context, accompanying changes of institutions will then become necessary and useful. In addition, as water pricing is often considered necessary but politically difficult to implement given consumption inelasticity, we studied the potential of a new rate structure, the uniform price with rebate. We show that this tariff structure allows sending a strong price signal that is effective at changing water consumption. But, with the help of the rebate, it also avoids puncturing the agricultural sector as a whole, but generates transfers between the various types of users. Finally, this work shows that if none of these instruments alone makes it possible to reduce agricultural water demand without affecting farmers seriously, a combination of price level and structure change, as well as technical and institutional changes would bring a coherent solution.

français. Un nombre croissant d'aquifères ont un déséquilibre marqué entre recharge et demande provoquant un épuisement progressif de la ressource. Ce phénomène est marqué dans les zones semi-arides où une agriculture irriguée intensive s'est développée. La majorité des prélèvements sur ces nappes est imputable à l'agriculture. L'objectif est donc de réduire la consommation brute globale des systèmes de production agricoles au nom de la durabilité et de l'allocation entre les secteurs.Ce travail étudie l'impact des instruments de gestion de la demande en eau sur des petits périmètres irrigués collectifs, ici appelés puits collectifs, d'une région d'agriculture intensive du centre du Mexique. Plusieurs instruments sont considérés : économiques (tarification, quotas, subventions) d'une part, offre technologique d'autre part. Par ailleurs, une part importante est consacrée à l'impact de la configuration institutionnelle (règles collectives) sur les résultats de ces instruments. A l'aide de la programmation mathématique, nous modélisons les décisions individuelles des producteurs en situation d'interactions stratégiques au sein des puits collectifs par une formulation type problème de complémentarité mixte. Cette formulation nous permet de représenter l'optimisation simultanée d'agents en interactions (équilibre de Nash). Nous confrontons les résultats de ce modèle avec ceux d'un puits où le comportement des producteurs est coopératif, i.e. maximisant une fonction d'utilité unique du groupe. Ceci nous permet d'apporter une perspective quantitative au débat sur les rôles respectifs des incitations économiques et des institutions dans la lutte contre la dégradation des ressources naturelles. Notre étude montre qu'au régime de tarification actuel la consommation globale des puits collectifs est peu différentiée entre les modes coopératifs et non-coopératifs. Par contre l'allocation de l'eau entre les différents membres varie entre ces deux modes. Tout travail institutionnel est donc susceptible d'induire une ré-allocation plutôt qu'une réelle diminution du niveau global de consommation, réduisant l'intérêt que pourront porter les décideurs politiques. Cependant, avec un scénario d'augmentation du prix de l'électricité, les écarts de consommations croissants entre les deux équilibres justifient un travail d'accompagnement institutionnel d'une réforme tarifaire. Par ailleurs, l'étude de la tarification uniforme avec remise fixe réhabilite l'outil tarifaire souvent perçu comme nécessaire mais politiquement difficile à mettre en place du fait de l'inélasticité de la consommation des systèmes de production au coût de l'eau. Ce type de tarification évite de ponctionner le secteur agricole dans son ensemble, mais engendre des transferts entre les différents types d'utilisateurs. Au final, ce travail montre que si aucun des instruments pris isolément ne permet d'apporter une solution en termes de diminution de la demande en eau agricole, une combinaison des instruments tarifaires et institutionnels et du changement technique permettrait d'apporter une solution cohérente.