Transition des Objectifs du Millénaire pour le Développement (OMD) aux Objectifs de Développement Durable (ODD)
Le monde de l'eau, de l'assainissement et de l'hygiène (WASH) a parcouru un long chemin en 30 ans. Entre 1990 et 2015, 2,6 milliards de personnes ont pu observer une amélioration de l’accès à l'eau potable, et 2,1 milliards ont eu une amélioration des services d’assainissement (Unicef et Organisation mondiale de la santé 2015). Cela fait beaucoup de monde. Mais est-ce suffisant ?
En 2000, les OMD, issus de la Déclaration du Millénaire des Nations unies, ont défini huit objectifs que 191 États membres des Nations unies se sont engagés à atteindre d'ici 2015 (Hulme 2009). L'objectif numéro 7 : assurer un environnement durable, comprenait l'objectif de réduire de moitié la proportion de la population privée d'eau potable et d'installations sanitaires de base. En 2010, l'objectif relatif à l'eau avait été atteint, mais pas celui relatif à l'assainissement. 2,4 milliards de personnes n'avaient toujours pas accès à des services d'assainissement améliorés, la couverture étant inférieure de 9 % à l'objectif fixé (figure 1) (Unicef et Organisation mondiale de la santé 2015).
Alors que de nombreux progrès restaient à faire, les ODD ont été adoptés par tous les États membres des Nations unies en 2015 pour poursuivre le travail des OMD : un appel universel à l'action pour mettre fin à la pauvreté, protéger la planète et faire en sorte que tous les peuples jouissent de la paix et de la prospérité d'ici à 2030 (Pedersen 2018).
La situation actuelle
Les ODD sont plus inclusifs et se concentrent de manière plus holistique sur le développement que ne le faisaient les OMD (Organisation mondiale de la santé 2015). Pour passer de 2015 aux objectifs ambitieux des ODD d'ici 2030, notamment l'éradication de la pauvreté et de la faim et une éducation de qualité pour tous, chaque État, chaque organisation et chaque individu doit accomplir un travail considérable.
L'ODD 6 (six cibles axées sur les services WASH, la pénurie d'eau, la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) et les écosystèmes liés à l'eau, et deux cibles axées sur leur mise en œuvre) est beaucoup plus approfondi que les cibles décrites dans l'OMD 7. De nombreux pays ont réalisé des progrès rapides en matière d'accès aux services d'eau, d'assainissement et d'hygiène, transformant des vies, l'environnement et leurs économies (Nations unies 2020). Toutefois, si nous voulons, en tant que population mondiale, bénéficier d'un accès universel et équitable à l'eau potable, à l'assainissement et à l'hygiène à un prix abordable d'ici à 2030, il nous reste encore un long chemin à parcourir. Selon le rapport 2020 des Nations Unies sur les objectifs de développement durable, les cibles de l'ODD 6 ne seront pas atteintes si les taux de progression actuels n'augmentent pas de manière substantielle (figure 2).
L'ODD 6 comprend 12 indicateurs permettant de mesurer les progrès accomplis. Les progrès réalisés à ce jour sont les suivants. En 2017, 71 % de la population mondiale utilisait de l'eau potable gérée en toute sécurité, tandis que seulement 41 % utilisait des services d'assainissement gérés en toute sécurité, 60 % ayant accès à du savon et à de l'eau à la maison. Il restait donc 2,2 milliards de personnes (29 %) sans eau potable contrôlée en toute sécurité, 4,2 milliards (55 %) sans services d'assainissement gérés en toute sécurité, et 3 milliards (40 %) sans installation de base pour le lavage des mains, ainsi que 673 millions de personnes pratiquant encore la défécation à l'air libre (Nations unies 2020). En outre, plus de 80 % des eaux usées brutes sont encore déversées dans les mers et les rivières (UNOOSA 2018), ce qui compromet la qualité des masses d'eau de surface, tandis que le manque de données sur la qualité de l'eau signifie que plus de 3 milliards de personnes sont en danger car la santé de leurs sources d'eau n'est pas connue. En ce qui concerne les indicateurs de l’objectif 6.4, bien que l'efficacité de l'utilisation de l'eau ait augmenté de 4 % depuis 2015, 2,3 milliards de personnes vivent toujours dans des pays en situation de stress hydrique. La GIRE présente des statistiques tout aussi inquiétantes : 129 pays ne sont pas en voie de disposer de ressources en eau gérées de manière durable d'ici à 2030 et seuls 22 pays disposent d'accords opérationnels de coopération avec leurs voisins pour l'ensemble de leurs rivières, lacs et aquifères. Enfin, 1/5 des bassins fluviaux du monde connaissent des changements rapides dans la superficie couverte par les eaux de surface (UN water 2021). De toute évidence, il reste encore beaucoup à faire pour atteindre les objectifs d'ici à 2030.
Ces données sont en grande partie collectées sur le terrain par le biais d'enquêtes auprès des ménages et de sources administratives, parallèlement à des mesures in situ telles que celles provenant de forages et de stations de mesure des précipitations et des cours d'eau (Sheffield et al. 2018). Certaines données sont toutefois fournies par les technologies spatiales. En outre, l'analyse et l'évaluation mondiales de l'assainissement et de l'eau potable (GLAAS pour Assessment of Sanitation and Drinking-water en anglais) de l'ONU-Eau (ou UN-Water) assure le suivi des cibles 6a et 6b, qui se concentrent sur les moyens de mettre en œuvre les cibles 1 à 6. Il fournit des informations sur la gouvernance, le suivi, les ressources humaines et le financement du secteur WASH nécessaires pour maintenir et étendre les systèmes et services WASH à tous.
Malgré les indicateurs, les cadres de suivi et les données collectées jusqu'à présent, les progrès semblent limités pour un certain nombre de raisons. Il s'agit notamment du manque de volonté politique, de la faiblesse des institutions de régulation, des demandes concurrentes de l'industrie et de l'agriculture, des changements climatiques, des catastrophes naturelles et de la croissance démographique (Nations Unies 2020 ; Water Aid 2019 ; Organisation mondiale de la santé 2019). En outre, les exigences en matière de financement menacent gravement les progrès, tout comme Covid-19 (UNICEF et OMS 2020 ; Nations unies 2020). Par exemple, selon les Nations unies (2020), certains pays connaissent un déficit de financement de 61 % pour atteindre leurs objectifs en matière d'eau et d'assainissement d'ici à 2030.
Afin de remédier à ces divergences, le cadre d'accélération mondial de l’ODD 6 a été lancé en 2020 pour susciter un engagement multi-parties afin d'obtenir des résultats rapides en matière d'eau et d'assainissement (figure 3). L'action est menée par cinq accélérateurs : le financement, les données et l'information, le développement des capacités, l'innovation et le gouvernement (UN-Water 2020). Il est à espérer qu'avec une telle action, un tel dévouement et un tel travail, les divergences actuellement observées dans les indicateurs de l'ODD 6 seront éliminées. Seul le temps nous dira si ces actions sont suffisantes ou si elles sont trop peu et trop tard.
Contribution des technologies spatiales à l'ODD 6
Comme nous l'avons déjà mentionné, les technologies spatiales constituent l'un des moyens de collecter des données pour le suivi des indicateurs de l'ODD 6. Depuis plus de 60 ans, les technologies spatiales profitent au développement humain sur Terre grâce aux télécommunications, aux systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) et aux satellites et services d'observation de la Terre (Oluwafemi et Olubiyi 2019). Selon l'UNOOSA (2018), la synergie des deux programmes phares européens (European Global Navigation Satellite Systems (EGNSS) et Copernicus) bénéficie directement à près de 40 % des cibles des ODD, soit en aidant à surveiller l'état de chaque cible, soit en contribuant activement à sa réalisation. L'ODD 6 a été classé comme l'un des 13 objectifs auxquels les technologies spatiales peuvent apporter une "contribution significative" (UNOOSA 2018).
Diverses missions spatiales et des technologies associées contribuent à l'avancement de l'ODD 6. Les principales cibles auxquelles les technologies spatiales contribuent actuellement sont les suivantes : 6.1, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6 et 6a. En atteignant des lieux éloignés et en fournissant une transmission immédiate, la revisite périodique des lieux et la surveillance de la télédétection à haute résolution par les technologies spatiales peuvent permettre d'économiser de l'argent et du temps, en fournissant une couverture beaucoup plus complète et précise qu'en s'appuyant uniquement sur des mesures au sol (Chuvieco 2016).
La protection des écosystèmes liés à l'eau, tels que les zones humides, les montagnes, les forêts, les rivières, les nappes phréatiques et les lacs (objectif 6.6) est l'objectif le plus tangible pour l'application des technologies spatiales. Grâce à l'utilisation de l'imagerie satellitaire, notamment Landsat 5, 7 et 8 et Sentinel 1 (radar) et 2 (optique), l'étendue spatiale et temporelle et les changements d'étendue de ces écosystèmes sont réalisés. Le Global Surface Water Explorer (GSWE) est un ensemble de données basé sur l'imagerie satellite Landsat des 35 dernières années, développé pour aider les pays à rendre compte de ces variables (Hannay 2020). La collecte de données sur l'humidité des sols, de préférence par télédétection à micro-ondes, et sur la salinité des océans par des missions telles que Soil Moisture Active Passive (SMAP) et Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) permet également de mieux comprendre la répartition et le suivi de ces écosystèmes (Charou et al. 2013). Ces données permettent de mieux comprendre le fonctionnement de l'ensemble du système terrestre, car ces propriétés sont au cœur des échanges d'eau, d'énergie et de carbone entre la terre et l'air, dont dépendent notre Terre et ses écosystèmes (NASA 2014).
L'Observation de la Terre (OT) et le GNSS sont également largement utilisés pour améliorer l'accès aux ressources en eau fournies par ces écosystèmes et leur utilisation durable (objectifs 6.1 et 6.4). Par exemple, les missions GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) et GRACE-FO (Follow-on) permettent d'atténuer les conséquences de la pénurie d'eau en suivant le mouvement des eaux souterraines sur Terre par la détection des changements de gravité, les eaux souterraines ne pouvant actuellement pas être mesurées directement depuis l'espace (figure 4). Cela permet de détecter les pénuries d'eau, d'identifier les sources d'eau et de surveiller le niveau des nappes phréatiques, ce qui permet de prendre les mesures nécessaires (Sun 2013). De même, l'étendue des masses d'eau de surface peut être identifiée et leurs fluctuations surveillées, à l'aide de capteurs optiques et à micro-ondes, grâce à des missions telles que Sentinel-2, ce qui permet de donner des conseils sur les prélèvements durables et le potentiel d'amélioration de l'efficacité (Sheffield et al. 2018). En outre, l'obtention de prévisions de précipitations avec, par exemple, le spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS), et l'estimation de la teneur en eau du sol grâce à des missions telles que Soil Moisture Active Passive (SMAP), l'évapotranspiration (ET) et l'état végétatif nous permettent de mieux prédire et surveiller le risque et l'impact des inondations et des sécheresses, réduisant ainsi la pénurie d'eau et la mauvaise qualité de l'eau (Entekhabi 2010).
Les avantages des technologies spatiales dans la surveillance de la qualité de l'eau (objectif 6.3) constituent un domaine de recherche en plein essor. Les satellites Copernicus Sentinel-2 et Landsat, entre autres, associés à des instruments tels que OLCI, MODIS et VIIRS, sont capables de détecter le total des solides en suspension (TSS), la chlorophylle-a, la phycocyanine et les cyanobactéries (UNOOSA 2018). En détectant les variations de couleur produites par ces substances, l'imagerie satellitaire permet de surveiller des phénomènes tels que les niveaux de turbidité et les proliférations d'algues, qui constituent une menace pour la qualité des masses d'eau de surface (figure 5) (Ritchie, Zimba et Everitt 2003). Actuellement, les technologies spatiales ne peuvent pas remplacer complètement les preuves empiriques. Des observations directes sont nécessaires pour la vérification sur le terrain afin de calibrer l'imagerie satellitaire pour construire des algorithmes qui pourraient permettre à l'imagerie satellitaire seule de prédire la qualité de l'eau à l'avenir (Hadjimitsis et al. 2010). En outre, plusieurs variables, notamment les concentrations de nutriments, les niveaux d'oxygène dissous et les micro-organismes, ne peuvent pas être mesurées directement par les satellites en raison du manque de données hyperspectrales à des résolutions spatiales fines et du fait que certaines de ces variables ne sont pas optiquement actives (Sagan et al. 2020).
Cependant, ces ressources en eau sont souvent transfrontalières par nature, et avec des niveaux élevés et croissants de stress hydrique, les conflits sur les ressources partagées ne sont pas rares. Les politiques de l'eau et les décisions de gestion des ressources partagées, en particulier dans les Pays à Revenu Moyen Inférieur (PRFM), sont souvent basées sur des données peu fiables et éparses, ce qui alimente les conflits et les troubles. La nature partagée, en temps réel et impartiale des données satellitaires est donc extrêmement bénéfique pour la réalisation de la GIRE en fournissant des conseils et en facilitant la coopération sur la gestion durable de l'eau entre les États (Guzinski et al. 2014) (objectif 6.5). Le système d'observation et d'information sur l'eau (WOIS, Water Observation and Information System en anglais), par exemple, est un logiciel libre qui utilise l'observation de la Terre pour surveiller et évaluer les ressources en eau, de la qualité des grands lacs aux variations saisonnières des zones humides (Guzinski et al. 2014). WOIS a été développé dans le cadre du projet TIGER-NET et, parallèlement à d'autres initiatives telles que le groupe de recherche Sustainability, Satellites, Water and Environment (SASWE) et le projet Geo-Aquifer (qui fait partie de TIGER), s'efforce de renforcer la capacité des gestionnaires de l'eau, en particulier dans les pays à faible revenu, à collecter et à utiliser les données satellitaires nécessaires à la gestion intégrée des ressources en eau. GLIMS (Mesures des glaces terrestres à partir de l'espace ou Global Land Ice Measurements from Space en anglais) est une autre initiative importante. En surveillant les glaciers du monde entier, ces initiatives offrent des perspectives importantes pour la gestion des eaux transfrontalières, en raison des vastes réserves d'eau douce qu'ils renferment. Plus de 1,9 million de personnes, par exemple, dépendent des eaux de fonte des glaciers de l'Himalaya, répartis dans huit pays, de l'Afghanistan au Myanmar (McCarthy et Sanchez 2019). Cet article souligne également les avantages des technologies spatiales dans la gestion de projets transfrontaliers tels que le barrage d'Itaipu au Brésil et au Paraguay, et le traité sur l'eau de l'Indus entre l'Inde et le Pakistan.
Non seulement l'OT et le GNSS peuvent contribuer à la réalisation de l'ODD 6, mais depuis 1976, plus de 2 000 technologies dérivées ont émergé du programme spatial de la NASA pour bénéficier directement aux habitants de la Terre (NASA 2019). Le développement de la filtration de l'eau contribue à la réalisation de l'ODD 6. Par exemple, le système ECLSS (Environment Control and Life Support System) est un système de purification de l'eau qui recycle l'air et l'eau à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Le système de récupération de l'eau (WRS) utilise une vanne de contrôle microbienne (MCV), une résine iodée qui purifie l'eau et contrôle la croissance microbienne. Depuis sa mise au point, cette technologie a été largement utilisée sur Terre pour apporter de l'aide et des secours aux régions isolées, aux camps de réfugiés, aux équipes d'intervention en cas de catastrophe, etc. En outre, les retombées du projet MELiSSA, qui étudie la récupération de l'eau à partir des déchets en utilisant l'énergie lumineuse afin de soutenir les humains sur Mars, contribuent à la purification et au recyclage de l'eau sur Terre (Giurgiu et al. 2017). Enfin, la technologie de sondage radar développée pour explorer le sous-sol de Mars a été utilisée pour localiser avec succès des aquifères d'eau douce sous les déserts, comme au Koweït. Cela offre de nombreuses possibilités d'améliorer l'accès aux ressources en eau et d'atténuer les pénuries d'eau.
Les technologies spatiales offrent clairement une multitude de possibilités pour nous aider à atteindre les objectifs de l'ODD 6 d'ici à 2030, qu'il s'agisse d'aider à la gestion transfrontalière de l'eau ou de détecter les réserves d'eau souterraine. Elles sont déjà largement utilisées, mais pourraient apporter une aide encore plus importante dans les années à venir.
Lacunes dans les données
Le monde a parcouru un long chemin dans le suivi des ODD grâce à des projets de collaboration, au partage d'expériences et d'apprentissages, et à un cadre d'indicateurs solide (Leadership Council of the Sustainable Development Solutions Network [LCSDGN] 2015). Cependant, des lacunes subsistent dans nos connaissances et dans la disponibilité des données. L'État membre moyen de l'ONU dispose de données pour environ deux tiers des indicateurs de l'ODD 6, tandis que 38 États disposent de données pour moins de la moitié d'entre eux (ONU-Eau 2021).
Le portail de données de l'ONU-Eau sur l'ODD 6 met en évidence les lacunes dans les données nationales qui limitent notre compréhension des progrès actuels. Les données nationales sur les eaux usées, la qualité de l'eau, l'efficacité de l'utilisation de l'eau et les écosystèmes sont actuellement insuffisantes au niveau mondial pour estimer ces variables. Les réseaux de surveillance sont peu nombreux dans de nombreux pays et présentent un temps de latence important, ce qui ne permet pas de fournir des données pour la prise de décision en temps réel. Les capacités humaines et techniques et les infrastructures font défaut dans de nombreux PRFM en raison d'un manque d'investissement et de formation (Sheffield et al. 2018). En l'absence de données communiquées, il faut souvent faire des estimations et des hypothèses.
En 2017, des données sur la disponibilité et la salubrité de l'eau potable étaient disponibles pour une centaine de pays, tandis que des estimations sur les services d'assainissement de base étaient disponibles pour la quasi-totalité d'entre eux. Les données sur les installations de base pour le lavage des mains étaient toutefois plus rares - disponibles pour seulement 70 pays. Bien qu'une première collecte de données de référence sur la qualité de l'eau ait été effectuée, seuls 48 pays avaient fourni des données en 2018. La collecte de données sur la qualité de l'eau nécessite des moyens financiers et humains considérables à des résolutions spatiales et temporelles suffisantes, ce qui fait défaut à de nombreux pays. Les données recueillies par satellite pour la cible 6.6 fournissent une image relativement complète, mais pour les sous-indicateurs qui reposent sur des mesures in situ au sol, les données manquantes sont importantes (Division de statistique des Nations Unies 2021). Enfin, pour le suivi des moyens de mise en œuvre (cibles 6a et 6b), le GLAAS recueille des données tous les deux ans, avec des données provenant de 94 pays pour le cycle le plus récent. Toutefois, les données disponibles sur l'efficacité des environnements favorables et des partenariats sont limitées et les systèmes de suivi des moyens de mise en œuvre doivent encore être mis en place dans de nombreux pays (Organisation mondiale de la santé 2017).
Applications potentielles des technologies spatiales pour relever les défis et combler les lacunes
En raison de ces lacunes dans la disponibilité actuelle des données, un travail important doit être réalisé pour s'assurer qu'une image complète soit faite des progrès réalisés dans le cadre de l'ODD 6. La provenance de ces données est encore sujette à débat, mais les technologies spatiales présentent un potentiel. Les limites des technologies spatiales, cependant, comprennent actuellement les limites de résolution spatiale des capteurs à micro-ondes, les difficultés des capteurs optiques à surmonter la couverture nuageuse, les faibles intervalles de répétition et l'incapacité à récupérer certaines variables (Sheffield et al. 2018). Cependant, comme l'a démontré cet article, les technologies spatiales ont déjà une influence sur les progrès de l'ODD 6 et, en s'attaquant à ces limites et en lançant de nouvelles missions, elles auront peut-être encore plus d'impact dans les années à venir.
Un certain nombre de missions hyperspectrales, par exemple, telles que HyspIRI de la NASA, le démonstrateur PRISMA des agences spatiales italiennes et la mission EnMAP de l'agence spatiale allemande, offrent des avancées dans la résolution spatiale jusqu'à 30 m, des temps de revisite plus fréquents et des opportunités dans la collecte de données à la fois sur la qualité et la disponibilité de l'eau (Sheffield et al. 2018). Dans le même temps, GRACE-II offre de grandes opportunités pour faire progresser les données sur les eaux souterraines. GRACE-II espère fournir une résolution spatiale plus élevée (~10 000 km2 contre 500 000 km2 pour GRACE et GRACE FO) et une plus grande précision pour le suivi des eaux souterraines en utilisant un interféromètre laser satellite-satellite (SIS) ou une version améliorée de l'interféromètre micro-ondes de GRACE (National Research Council et al. 2007).
En ce qui concerne l'assainissement, les SIG, bien que sous-explorés dans cette application, offrent des possibilités, notamment dans le domaine de la gestion des boues de vidange. Les enregistreurs de données GPS peuvent aider à identifier la distribution temporelle et spatiale des événements de vidange des boues de vidange, en identifiant les zones dépourvues de services adéquats pour une intervention prioritaire, tandis qu'il a également été démontré que les données SIG aident à optimiser l'emplacement des stations d'épuration (Schoebitz et al. 2017). En outre, lors du suivi du volume d'eaux usées traitées pour la cible 6.3, des méthodes géophysiques telles que le radar à pénétration de sol (GPR) pourraient être utilisées pour surveiller les fuites d'eaux usées, ce qui rendrait les estimations des volumes d'eaux usées atteignant les stations d'épuration plus précises (Goldshleger et Basson 2016).
Étant donné que la surveillance de la qualité de l'eau au sol nécessite une capacité considérable, les progrès des technologies spatiales, tels que des capteurs polarimétriques plus précis, seraient utiles (Oluwafemi et Olubiyi 2019). Plusieurs projets explorent l'utilisation de la télédétection pour surveiller les plastiques dans les eaux de surface de la Terre (figure 6). En utilisant les satellites Sentinel-2 et en construisant un algorithme pour développer un "indice de débris flottants" (FDI), les chercheurs commencent à identifier les microplastiques dans l'océan. La haute résolution spatiale (jusqu'à 10 m) de ces satellites offre un potentiel énorme (Biermann et al. 2020).
Enfin, les technologies dérivées peuvent contribuer activement à la réalisation de l'ODD 6. Par exemple, les progrès réalisés en matière de purification de l'urine pour les astronautes permettent de fournir de l'eau potable et de traiter les eaux usées, ce qui répond aux objectifs 6.1 et 6.3. Les aquaporines, protéines capables de transporter l'eau à travers les membranes cellulaires, tout en rejetant d'autres substances, en utilisant l'osmose directe, peuvent éliminer plus de 95 % des micropolluants. Actuellement, un certain nombre de projets pilotes testent les aquaporines dans différentes applications, donnant des résultats intéressants pour la fourniture d'eau propre et potable qui pourrait un jour atténuer le stress hydrique dans des régions critiques (NASA 2021).
Même s'il est évident que nous ayons encore un long chemin à parcourir pour atteindre les objectifs de l'ODD 6, le potentiel inexploité des technologies spatiales, utilisées efficacement en complément des méthodes plus traditionnelles, est porteur d'espoir. La réalisation de l'eau potable, de l'assainissement et de l'hygiène partout d'ici 2030 dépend des actions des années à venir. Les questions demeurent : des progrès suffisants peuvent-ils être réalisés, ces progrès peuvent-ils être suivis avec précision et quel rôle les technologies spatiales joueront-elles dans le déroulement de l'histoire ?
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