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Barrages d’eau souterraine dans les zones arides et semi-arides

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Les barrages d’eau souterraine sont des structures qui interceptent ou obstruent l’écoulement naturel de l’eau souterraine et assurent le stockage souterrain. Ils peuvent donc être utilisés comme technologie de captage à grande échelle des eaux de pluie dans les zones arides et semi-arides. Les deux principaux types sont : les barrages souterrains et les barrages à accumulation de sable. Ils ont été utilisés avec succès dans plusieurs parties du monde, notamment en Inde, en Afrique et au Brésil.

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Partie 1

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Historique des barrages de stockage d’eau souterraine

Au lieu de stocker l’eau dans des réservoirs de surface, l’eau est stockée sous terre. C’est le principe de base des barrages d’eau souterraine. Le principal avantage d’un tel stockage est que les pertes par évaporation sont nettement inférieures à celles des réservoirs à ciel ouverts. Ils sont également la méthode la plus fiable pour prévenir l’intrusion d’eau salée. De plus, comme les parasites ne peuvent pas se reproduire dans les eaux souterraines, le risque de maladies d’origine hydrique est réduit. La submersion des terres, un problème qui est normalement associé aux barrages de surface, n’existe pas dans le cas des barrages souterrains.

Cependant, les barrages d’eau souterraine ne sont pas une solution universellement applicable, car ils nécessitent de répondre à des conditions spécifiques pour fonctionner correctement. Idéalement, ils devraient être construits dans des zones où l’eau de pluie provenant d’un grand bassin versant s’écoule par un passage étroit. Les meilleurs sites sont ceux où le sol est constitué de sables et de graviers, de roches ou d’une couche perméable à quelques mètres de profondeur.

À propos du présentateur

Josep de Trincheria est doctorant à l’Institut de gestion des eaux usées et de protection des eaux. Le sujet de sa thèse de doctorat est l’évaluation technique et l’optimisation de la conception des barrages souterrains et des barrages à accumulation de sable au Kenya et au Zimbabwe. En outre, il a une expérience professionnelle dans différents pays africains, dont l’Érythrée, le Kenya, le Mozambique, le Zimbabwe, le Nigeria et l’Éthiopie. Il travaille actuellement en tant qu’agent WASH d’urgence à l’Organisation internationale des Nations Unies pour les migrations.

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Maladies hydriques et prévention

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Les maladies hydriques sont des maladies transmises par des microorganismes pathogènes contenus dans l’eau. Le processus de transmission se produit par contact avec les matières fécales ou pendant le bain, le lavage, la boisson et la préparation des aliments.

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Contexte sur les micro-organismes pathogènes et la prévention des maladies d’origine hydrique

Le fardeau de la maladie est une mesure de l’impact d’un problème de santé basé sur son coût financier, sa mortalité, sa morbidité ou d’autres indicateurs. L’AVCI (Année de Vie Corrigée du facteur d’Invalidité) compte le nombre d’années perdues pour cause de maladie, d’invalidité ou de décès prématuré. Les maladies d’origine hydrique représentent environ 3,6 % de cette mesure, causant environ 1,5 million de décès humains par an. L’Organisation mondiale de la santé estime que près de 60 % de ce fardeau, soit quelque 840 000 décès par an, peuvent être attribués à un manque d’approvisionnement en eau potable, d’assainissement et d’hygiène. Les maladies diarrhéiques sont les exemples les plus marquants de maladies d’origine hydrique, qui touchent de façon dramatique les enfants des pays en développement. Selon l’Organisation mondiale de la santé, ils sont responsables de 2 millions de décès chaque année, dont la majorité chez les enfants de moins de 5 ans.

Une bonne hygiène, l’utilisation d’eau propre et de désinfectants sont des méthodes courantes de prévention. D’autres mesures comprennent le matériel de tuyauterie et le stockage de l’eau potable (voir la section Collecte de l’eau de pluie), ainsi que l’éducation sur le comportement en matière d’hygiène. L’efficacité énergétique des infrastructures et les mesures de conservation de l’eau peuvent également réduire le fardeau des maladies d’origine hydrique.

À propos de la conférencière

Caroline Ajonina est parasitologue et biologiste moléculaire à l’Institut de gestion des eaux usées et de protection des eaux de l’Université technique de Hambourg. Elle possède plusieurs années d’expérience en microbiologie appliquée de l’eau et en écologie microbienne, y compris les interactions entre les communautés microbiennes et leur environnement. Ses principaux domaines de recherche comprennent le développement de méthodes innovatrices pour l’identification des pathogènes dans les eaux usées et la surveillance biologique de la qualité de l’eau. Elle a travaillé sur la gestion des eaux usées dans les secteurs public, privé et à but non lucratif en Afrique et en Allemagne. Dans ses recherches actuelles, elle étudie la survie et la dissémination en aval des protozoaires dans les bivalves disséminés par les effluents d’eaux usées, en particulier sur les cours du Rhin et de l’Elbe.

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Habitats écologiques sous différents climats

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Le terme éco-habitat signifie que chaque étape du cycle de vie d’un bâtiment est planifiée. Vous apprendrez à considérer chaque étape d’un point de vue écologiquement responsable et économe en ressources : le choix de l’emplacement, la conception, la construction, l’exploitation, l’entretien et finalement la démolition. La construction durable ne se limite pas à respecter les règlements environnementaux, c’est une vision holistique de l’intégration d’un bâtiment dans son environnement.

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Contexte de la construction durable dans différents climats

Les habitats écologiques produisent moins d’émissions grâce à une utilisation efficiente de l’énergie, évitent l’enfouissement des déchets et soulagent la pression sur les ressources limitées de la planète.  Le point de départ de toute construction d’éco-habitat est de trouver une bonne position en utilisant les conditions environnementales du milieu. Cependant, des climats différents nécessitent d’autres ajustements et des contextes sociaux différents, d’autres considérations. L’utilisation durable des matériaux doit garantir un impact minimal sur l’environnement à toutes les étapes du cycle de vie, de l’extraction et du traitement de la phase d’utilisation et d’élimination finale. Le bois, la paille ou la terre crue, pour n’en citer que quelques-uns, sont des matériaux exemplaires.

Il y a cependant de nombreuses autres raisons d’opter pour des logements écologiques, qui vont au-delà de la réduction de l’impact sur l’environnement. La construction écologique peut également contribuer à faire économiser du temps et de l’argent dans l’ensemble de la construction et avoir un impact positif sur la santé, en améliorant la qualité de l’air intérieur et en réduisant les émissions.

À propos du conférencier

Ralf Otterpohl est le directeur de l’Institut de gestion des eaux usées et de protection des eaux à l’Université technique de Hambourg. Les systèmes de réutilisation à faible coût qui sont en cours de R&D dans son institut sont des systèmes d’assainissement Terra Preta, conçus pour produire des sols très fertiles, par exemple pour le reboisement. Ces systèmes font partie de ses dernières activités de recherche sur le développement rural, l’accent étant mis sur la production locale à valeur ajoutée, y compris l’amélioration des sols pour l’eau et la sécurité alimentaire à long terme. Le développement de Ville neuve est le dernier point central de ses recherches.

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Sol – Eau et sécurité alimentaire

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Le sol, l’eau et la sécurité alimentaire sont étroitement liés. Une bonne qualité du sol, un sol sain, est l’une des bases les plus importantes pour la production alimentaire et notre survie. La diminution des ressources en sols, pendant que la demande alimentaire augmente rapidement, est l’un des grands défis auxquels nous serons confrontés et que nous devrons relever.

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Contexte du lien entre le sol, l’eau et la sécurité alimentaire

Les interactions et les interdépendances complexes entre le sol, l’eau et la sécurité alimentaire augmentent. Les mesures prises dans un domaine ont généralement de profondes répercussions sur d’autres domaines. Des cadres de liens examinent ces interdépendances, mais cette présentation se concentre sur la composante sol.

Vous apprenez des concepts généraux liés à la santé des sols et vous définissez des sols sains. La dégradation des sols s’étend et la qualité des sols varie considérablement d’un pays à l’autre. Par conséquent, une classification de la dégradation des sols est nécessaire pour cartographier spécifiquement le degré de dégradation. La première présentation traite également des liens entre l’agriculture agrochimique et la qualité des sols. Ensuite, la deuxième partie illustre en détail l’écosystème de l’humus. Les animaux font partie de l’écosystème et la chaîne alimentaire du sol bénéficie d’un écosystème d’humus sain. Les pratiques agricoles de reconstruction et de travail avec un écosystème d’humus sain sont introduites comme l’agriculture biologique, l’agroforesterie, la collecte des eaux de pluie et les systèmes de keylines. D’autres aspects de l’agriculture régénératrice, tels que la formation d’humus, le rôle potentiel des champignons mycorhiziens ou l’évitement des pratiques de travail du sol sont abordés, entre autres. Enfin, la quatrième partie explique la restauration des sols dans la pratique, y compris les pratiques d’assainissement, à savoir Terra Preta Sanitation.

À propos du présentateur

Ralf Otterpohl est directeur de l’Institut de gestion des eaux usées et de protection des eaux (AWW) de l’Université technique de Hambourg. Les systèmes de réutilisation à faible coût qui sont en cours de R&D dans son institut sont des systèmes d’assainissement Terra Preta, conçus pour produire des sols très fertiles, par exemple pour le reboisement. Ces systèmes font partie de ses dernières activités de recherche sur le développement rural, l’accent étant mis sur la production locale à valeur ajoutée, y compris l’amélioration des sols pour l’eau et la sécurité alimentaire à long terme. Le développement de Ville Neuve est le dernier point central de ses recherches.

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Système de Riziculture Intensive

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Le système de Riziculture Intensive (SRI) est une stratégie de riziculture agro-écologique intelligente du point de vue climatique. En tant que tel, il constitue une alternative viable aux méthodes conventionnelles de production du riz. Le SRI a le potentiel de réduire les besoins en eau, d’accroître la productivité des terres et de réduire la dépendance à l’égard des engrais artificiels et autres produits agrochimiques. Cela a d’autres implications sociales positives, telles que l’augmentation du revenu des ménages et la réduction des coûts associés à l’agriculture.

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Historique de la méthode de riziculture SRI

SRI is not just one methodology, but rather a set of practice recommendations. It is based on four main interconnected principles:

Le SRI n’est pas seulement une méthodologie, mais plutôt un ensemble de recommandations pratiques.  Elle repose sur quatre grands principes interdépendant :

  1. Mise en place précoce, rapide et saine des plantes
  2. Densité de plantation réduite
  3. Amélioration de l’état du sol (teneur élevée en matière organique)
  4. Application d’eau réduite et contrôlée (irrigation durable)

La méthode est originaire d’Inde, de Chine, d’Ethiopie, de Malaisie et de Madagascar, mais le SRI se répand. Un nombre croissant de rapports de terrain documentent ces avantages : une augmentation du rendement jusqu’à 100 %, jusqu’à 50 % d’économie d’eau et une réduction significative jusqu’à 90 % des semences nécessaires. De plus, le SRI assure une meilleure résistance aux intempéries extrêmes. En août 2018, plus de 800 articles scientifique sur le SRI ont été publiés, discutant ce concept.  En conséquence, cette pratique a récemment été appliquée à d’autres cultures telles que le blé, le teff, le sorgo et la canne à sucre, alors appelées Système d’intensification des cultures (SCI).

À propos du présentateur

Tavseef Mairaj Shah est ingénieur environnemental et de procédés de formation. Il poursuit actuellement des études doctorales à l’Université technologique de Hambourg.  Son domaine de recherche est l’agroécologie et le génie écologique.

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Construction en terre crue

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La terre crue est un matériau naturel qui est utilisé dans la construction depuis l’antiquité. Il s’agit d’un mélange compacté d’argile humide et de sable. C’est un excellent matériau de construction, car elle possède de nombreuses propriétés similaires au béton. Il est particulièrement adapté dans les pays au climat chaud. Diverses techniques de construction en terre crue existent déjà et se sont développées au fil des siècles.

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Quiz Raw Earth Construction

Historique de la Terre crue en tant que matériau de construction durable

Bien que la terre crue en tant que matériau de construction existe depuis longtemps, ce n’est que récemment qu’elle a suscité l’intérêt en raison de ses propriétés écologiques et de son important potentiel d’économie d’énergie à toutes les étapes de son cycle de vie. Par conséquent, la terre crue peut être la pierre angulaire de la construction de maisons écologiques.

Contrairement aux briques de maçonnerie conventionnelles, le mélange de terre et d’eau dans la terre crue est utilisé presque à l’état naturel. Il existe de nombreuses preuves, tant historiques que contemporaines, que la terre crue peut être un matériau de construction durable. Parmi les constructions en terre crue les plus célèbres, citons le Fujian Tulou en Chine et le nouveau Ricola Kräuterzentrum (centre des herbes) en Suisse du célèbre cabinet d’architectes Herzog et de Mauron.

Cependant, le passage du ciment à la construction en terre crue nécessitera de surmonter non seulement des défis techniques, mais aussi culturels. L’un des défis majeurs est de surmonter les préjugés selon lesquels les constructions en terre crue ne sont pas adaptées à l’architecture contemporaine. De plus, il faut briser la perception selon laquelle le ciment est automatiquement meilleur seulement parcequ’il s’agit d’une méthode de construction plus récente. Malgré ce défi, l’intérêt pour la terre crue comme matériau de construction et alternative au ciment a augmenté.

À propos de la conférencierière

Madiana Hazoume donne cette présentation en deux parties sur la construction en terre crue. Elle est chargée de cours et chef de projet à l’ICAM Paris en 2018, responsable du domaine thématique Bâtiments et villes durables. Avant de rejoindre l’ICAM, Madiana a travaillé à l’international en tant qu’ingénieure civile en France, au Sénégal, à Madagascar et au Canada. Ses domaines d’expertise incluent la construction durable, la construction thermique, la résistance structurale et l’efficacité énergétique des bâtiments.

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