Adapting to Climate Change Impacts through Smart Irrigation in Ghar El Melh wetland area, Tunisia

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The project Adapting to Climate Change Impacts through Smart Irrigation in Ghar El Melh wetland area (ACCISI-GEM) is a practical demonstration of a holistic, multi-dimensional, innovative, community-based, gender-sensitive, and partnership-focused approach to sustainable coastal agricultural practices in the Gulf of Tunis using a WEFE, Water-Energy-Food-Ecosystems Nexus lens. It aims to enhance water, energy and food security in the Ghar El Melh wetland area in in North Tunisia, to protect its valuable ecosystems and their functions from intense environmental pressures, enhancing community resilience to climate change, in line with the government’s efforts towards sustainable development.

Ghar El Melh: an important Ramsar site in need of protection

In 2007, the lagoon of Ghar El Melh was designated as a Wetland of International Importance and eleven years later the city of Ghar El Melh joined the list of Ramsar designated sites. The city is a touristic hotspot and major economic activities include lagoon/coastal fishing and agriculture. However, the Ghar El Melh coast is facing a range of developmental pressures particularly due to climate vulnerability and climate change impacts and the ecological health of the lagoon and related fishing activities are threatened due to changes in the lagoon’s hydrodynamics, water balance, as well as the deterioration of water quality and the excessive use of water. Expansion of agricultural land can lead to the loss of natural habitats, a threat to the ecosystem and its associated biodiversity. At the same time, the pressures have a direct impact on the local society’s well-being and economic prosperity. The already impaired condition of the region was exacerbated in 2023 when the country experienced one of the worst droughts in its history, thus forcing authorities to implement strict measures including extended cut-offs in domestic water supply, also with significant impact on its agricultural production.

Applying innovative technologies to support the local community and protect the vulnerable ecosystem.

As a response, the “Adapting to Climate Change Impacts through Smart Irrigation in Ghar El Melh wetland area, Tunisia” (ΑCCISI GEM) Project was launched in late 2023, implemented in the Governorate of Bizerte, by the Global Water Partnership - Mediterranean under the leadership of the General Directorate of Rural Engineering and Water Exploitation (DG-GREE) within the Tunisian Ministry of Agriculture, Hydraulic Resources and Fisheries, in partnership with the National Institute of Agronomy of Tunisia and in collaboration with the Regional Commissary for Agricultural Development CRDA Bizerte. It is financially supported by the Ministry for Foreign and European Affairs and Trade of Malta and co-financing from the GEF UNEP/MAP MedProgramme .

The ACCISI-GEM project builds on the findings of the ‘Conservation and Sustainable Development of Coastal Wetlands with High Ecological Value’ GEMWET project (2020-2021), which aimed to assist economic, socio-cultural and ecological development in the Ghar El Melh. As an implementing partner of the project, GWP-Med was responsible for the Smart Irrigation activity aiming to provide the necessary tools and technical support to local farmers in order to boost local community resilience and strengthen natural resources security, with impressive results: water usage for irrigation was cut by 44%, while crop productivity increased by 66%.

Capitalising on these efforts, the ACCISI GEM project will also be a demonstration site for the practical application of the WEFE (Water-Energy-Food-Ecosystems) Nexus Approach, which is essentially about moving beyond a traditional sectoral/fragmented thinking and adopting an integrated and coordinated approach across sectors for the management of natural resources by reconciling the potentially conflicting interests of different sectors and stakeholders that may even compete for the same resources. The Nexus can contribute towards the achievement of the Sustainable Development Goals (SDGs) as well as meeting the goals of building low carbon and climate resilient economies and societies.

The added value and expected results of the ACCISI-GEM project

Within the above context, the ACCISI-GEM project has the twofold objective of:

  • Expanding Smart Irrigation Practices with the use of renewable energy sources and the monitoring of the wetlands’ hydrology for sustainable agricultural practices and contributing to improved ecosystem health.

Five farms in Ghar El Melh have been selected to benefit from an ICT (Information and Communication Technologies)-based irrigation system that monitors soil and crop conditions and water requirements in real time, and will allow farmers to receive precise, data driven decisions about when and how much water to apply to their crops. Renewable energy through solar panels will be used for water pumping, optimizing the use of energy, and producing food sustainably, thus making a positive impact in the interface of all 4 Nexus sectors, while building resilient communities and ecosystems. At the same time, specially designed equipment will monitor the hydrology of the wetland in order to assess the impact of the irrigation practices on the coastal wetlands.

  • Initiating a Policy Dialogue on the enabling environment and the financial incentives for upscaling the intervention at national level and the dissemination within and beyond the country.  

A multi-stakeholder Policy Dialogue will be initiated to strengthen the cooperation among government agencies, agricultural associations, technology providers, and relevant NGOs for the wider adoption of sustainable agricultural practices using the WEFE Nexus approach. The Dialogue will identify the financing mechanisms and policies needed to support the upscale and replication of the technical solutions within Tunisia, and eventually to other countries and regions, and discuss policy recommendations on the related enabling environment, while also assist with developing an action plan.

Some of the expected outcomes include:

  • Reduction in water volume used for irrigation by 40-45%.
  • Improvement in the quality of crops.
  • Cost savings and energy independence (especially during summer) through the use of renewable energy for water pumping.
  • Improved ecosystem health in the coastal ecosystems in the Gulf of Tunis, which are key for biodiversity conservation, water quality, and climate change adaptation.
  • increased awareness and capacity among local communities and stakeholders to manage wetlands and coastal ecosystems resources sustainably.
  • Contribute to a model of sustainable food production, guided by the WEFE Nexus approach.

The adoption of smart-irrigation measures by the local community, will significantly benefit local society’s well-being and the economy and protect the area’s ecological and cultural treasures. At the national level, the inclusive multi-stakeholder policy dialogue will assist with developing an action plan for upscaling such interventions, while also identifying catalytic and financing options for farmers to use these technologies with the aim to create a self-sustaining mechanism that can facilitate the uptake of the approach throughout the country.

By upscaling and replicating the project’s efforts in other parts of Tunisia and beyond, the project will contribute to the country’s efforts towards the achievement of Sustainable Development Goals, including SDG 6 on Clean Water and Sanitation, SDG 12 on Responsible Consumption and Production, SDG 13 on Climate Action, SDG 14 on Conserving and Sustainably use the oceans, seas and marine resources for sustainable development, as well as with SDG 15 on protecting, restoring and promoting the sustainable use of terrestrial ecosystems and halting biodiversity loss. The implementation of the WEFE Nexus approach through the use of technology signifies a bold step towards climate resilience and sustainable development ensuring human well-being, ecological integrity, gender equality and social justice.

 

Le projet Adaptation aux impacts du changement climatique par l'irrigation intelligente dans la zone humide de Ghar El Melh (ACCISI-GEM) est une démonstration pratique d'une approche holistique, multidimensionnelle, innovante, communautaire, sensible au genre et axée sur le partenariat, pour des pratiques agricoles côtières durables dans le golfe de Tunis, en utilisant une approche WEFE (Water-Energy-Food-Ecosystems Nexus). Il vise à renforcer la sécurité en eau, en énergie et en alimentaire dans la zone humide de Ghar El Melh, dans le nord de la Tunisie, afin de protéger ses précieux écosystèmes et leurs fonctions contre de fortes pressions environnementales, en améliorant la résilience de la communauté face au changement climatique, conformément aux efforts du gouvernement en faveur du développement durable.

Ghar El Melh : un site Ramsar important à protéger

En 2007, la lagune de Ghar El Melh a été désignée comme zone humide d'importance internationale, et onze ans plus tard, la ville de Ghar El Melh a rejoint la liste des sites Ramsar.

 La ville est une destination touristique attractive et les principales activités économiques sont la pêche lagunaire et côtière et l'agriculture. Cependant, la côte de Ghar El Melh est confrontée à une série de pressions liées au développement, en particulier en raison de la vulnérabilité climatique et des impacts du changement climatique. La santé écologique de la lagune et les activités de pêche qui y sont liées sont menacées par les changements dans l'hydrodynamique de la lagune, de l'équilibre de l'eau, ainsi que par la dégradation de la qualité de l'eau et l'usage excessif de celle-ci. L'expansion des terres agricoles pourrait entraîner la perte d'habitats naturels, menaçant ainsi l'écosystème et sa biodiversité associée. Par ailleurs, ces pressions ont un impact direct sur le bien-être de la société locale et la prospérité économique de la région. L'état déjà fragilisé de la région a été aggravé en 2023, lorsque le pays a connu l'une des pires sécheresses de son histoire, obligeant les autorités à mettre en œuvre des mesures strictes, dont des coupures prolongées de l'approvisionnement en eau domestique, avec également des répercussions significatives sur la production agricole.

Appliquer des technologies innovantes pour soutenir la communauté locale et protéger l'écosystème vulnérable.

En réponse, le projet « Adaptation aux impacts du changement climatique par l'irrigation intelligente dans la zone humide de Ghar El Melh, Tunisie » (ΑCCISI GEM) a été lancé fin 2023, mis en œuvre dans le gouvernorat de Bizerte, par le Partenariat mondial de l'eau - Méditerranée sous la direction de la Direction générale du génie rural et de l'exploitation de l'eau (DG-GREE) au sein du ministère tunisien de l'Agriculture, des Ressources hydrauliques et de la Pêche, en partenariat avec l'Institut national d'agronomie de Tunisie et en collaboration avec le Commissariat régional au développement agricole CRDA Bizerte. Il est soutenu financièrement par le Ministère des Affaires Etrangères et Européennes et du Commerce de Malte et cofinancé par le GEF UNEP/MAP MedProgramme.

Le projet ACCISI-GEM s'appuie sur les conclusions du projet GEMWET « Conservation et développement durable des zones humides côtières à haute valeur écologique » (2020-2021), qui visait à soutenir le développement économique, socioculturel et écologique à Ghar El Melh. En tant que partenaire de mise en œuvre du projet, GWP-Med était responsable de l'activité Smart Irrigation visant à fournir les outils et le soutien technique nécessaires aux agriculteurs locaux afin de stimuler la résilience de la communauté locale et de renforcer la sécurité des ressources naturelles, avec des résultats impressionnants : l'utilisation de l'eau pour l'irrigation a été réduite de 44%, tandis que la consommation d'eau pour la productivité des cultures a augmenté de 66%.

Capitalisant sur ces efforts, le projet ACCISI GEM sera également un site de démonstration pour l'application pratique de l'approche Nexus WEFE (Eau-Énergie-Alimentation-Écosystèmes), qui consiste essentiellement à aller au-delà d'une pensée sectorielle/fragmentée traditionnelle et à adopter une approche intégrée et coordonnée à travers les secteurs pour la gestion des ressources naturelles en conciliant les intérêts potentiellement conflictuels des différents secteurs et parties prenantes qui peuvent même être en concurrence pour les mêmes ressources. Le Nexus peut contribuer à la réalisation des objectifs de développement durable (SDG) ainsi qu'à la construction d'économies et de sociétés à faible émission de carbone et résistantes au changement climatique.

La valeur ajoutée et les résultats attendus du projet ACCISI-GEM

Dans ce contexte, le projet ACCISI-GEM a un double objectif :

Développer des pratiques d'irrigation intelligentes avec l'utilisation de sources d'énergie renouvelables et la surveillance de l'hydrologie des zones humides pour des pratiques agricoles durables et contribuer à l'amélioration de la santé de l'écosystème.

Cinq exploitations agricoles de Ghar El Melh ont été sélectionnées pour bénéficier d'un système d'irrigation basé sur les TIC (technologies de l'information et de la communication) qui surveille l'état des sols et des cultures et les besoins en eau en temps réel, et qui permettra aux agriculteurs de prendre des décisions précises, basées sur des données, quant au moment et à la quantité d'eau à appliquer à leurs cultures. L'énergie renouvelable produite par les panneaux solaires sera utilisée pour le pompage de l'eau, l'optimisation de l'utilisation de l'énergie et la production durable d'aliments, ce qui aura un impact positif sur l'interface des quatre secteurs Nexus, tout en renforçant la résilience des communautés et des écosystèmes. Parallèlement, un équipement spécialement conçu surveillera l'hydrologie de la zone humide afin d'évaluer l'impact des pratiques d'irrigation sur les zones humides côtières.

Lancer un dialogue politique sur l'environnement favorable et les incitations financières pour la mise à l'échelle de l'intervention au niveau national et la diffusion à l'intérieur et à l'extérieur du pays. 

Un dialogue politique multipartite sera lancé pour renforcer la coopération entre les agences gouvernementales, les associations agricoles, les fournisseurs de technologie et les ONG concernées en vue d'une adoption plus large des pratiques agricoles durables selon l'approche Nexus WEFE. Ce dialogue permettra d’identifier les mécanismes de financement et les politiques nécessaires pour soutenir le déploiement et la réplication des solutions techniques en Tunisie, et, à terme, dans d’autres pays et régions. Il abordera également des recommandations politiques pour créer un environnement favorable et contribuera à l'élaboration d'un plan d'action.

Voici quelques-uns des résultats escomptés :

  • Réduction du volume d'eau utilisé pour l'irrigation de 40 à 45 %.
  • Amélioration de la qualité des cultures.
  • Réduction des coûts et indépendance énergétique (surtout en été) grâce à l'utilisation d'énergies renouvelables pour le pompage de l'eau.
  • Amélioration de la santé des écosystèmes côtiers du golfe de Tunis, qui sont essentiels pour la conservation de la biodiversité, la qualité de l'eau et l'adaptation au changement climatique.
  • Sensibilisation et capacité accrues des communautés locales et des parties prenantes à gérer durablement les zones humides et les ressources des écosystèmes côtiers.
  • Contribuer à un modèle de production alimentaire durable, guidé par l'approche Nexus du WEFE.

L'adoption de mesures d'irrigation intelligente par la communauté locale bénéficiera de manière significative au bien-être et à l'économie de la société locale et protégera les trésors écologiques et culturels de la région. Au niveau national, le dialogue politique inclusif entre les différentes parties prenantes contribuera à l'élaboration d'un plan d'action visant à étendre ces interventions, tout en identifiant des options catalytiques et financières permettant aux agriculteurs d'utiliser ces technologies dans le but de créer un mécanisme autonome pouvant faciliter l'adoption de l'approche dans l'ensemble du pays.

En étendant et en répliquant les efforts du projet dans d'autres régions de la Tunisie et au-delà, le projet contribuera aux efforts du pays pour atteindre les Objectifs de Développement Durable, notamment l’ODD 6 sur l’eau propre et l’assainissement, l’ODD 12 sur la consommation et la production responsables, l’ODD 13 sur la lutte contre le changement climatique, l’ODD 14 sur la conservation et l’utilisation durable des océans, des mers et des ressources marines, ainsi que l’ODD 15 sur la protection, la restauration et l’utilisation durable des écosystèmes terrestres et la lutte contre la perte de biodiversité. La mise en œuvre de l'approche Nexus WEFE à travers l'utilisation de la technologie représente une étape audacieuse vers la résilience climatique et le développement durable, garantissant le bien-être humain, l'intégrité écologique, l'égalité des genres et la justice sociale.