Utilisation des instruments économiques pour réduire l’épuisement des eaux souterraines dans le contexte du changement climatique : cas de l’aquifère de Mahdia-Ksour Essef en Tunisie

Abstract

La gestion durable des aquifères dans les régions arides et semi-arides est cruciale pour assurer la durabilité socio-environnementale. La régulation des prélèvements d’eau souterraine peut être réalisée à travers plusieurs instruments. La modélisation hydro-économique fournit des perspectives pour l’analyse de l’efficacité de ces instruments en vue d’une gestion efficace des ressources en eau. En effet, ces modèles offrent aux décideurs des informations importantes qui peuvent les aider à optimiser leurs décisions en matière d’allocation de l’eau. Cette étude évalue l’impact des instruments économiques tels que les quotas, la taxe environnementale et le système quota-taxe, sur la durabilité de l’aquifère Mahdia-Ksour Essef ainsi que sur l’économie locale, tout en intégrant les projections climatiques futures grâce à la modélisation hydro-économique. En explorant divers scénarios de gestion de l’eau, l’étude fournit des recommandations pour améliorer l’allocation des ressources. Les politiques de quotas, ajustés en fonction de la recharge naturelle, ainsi que les taxes et le système quota-taxe sont examinés et comparés au scénario de statu quo. Les résultats montrent que les politiques basées sur les quotas permettent une reconstitution plus rapide de l’aquifère et génèrent des revenus totaux après taxes supérieurs à ceux avant taxes. Par exemple, sous le scénario de changement climatique le plus pessimiste, le quota de préservation de la ressource en eau pour les générations futures pourrait augmenter le niveau de l’aquifère à la fin de la période de simulation de 1,69 m. Ces politiques pourraient influencer les revenus agricoles, en favorisant des cultures plus rentables et résilientes à la sécheresse, telles que les olives et les amandes. Cette étude souligne l’efficacité des modèles hydro-économiques en tant qu’approches pour évaluer la gestion des eaux souterraines. Ainsi, elle oriente les décideurs vers des choix stratégiques favorisant la durabilité et l’efficacité, particulièrement dans un contexte de changement climatique et de surexploitation des ressources en eau.

Full text

ARTICLE DE RECHERCHE /RESEARCH ARTICLE
Utilisation des instruments économiques pour réduire
l’épuisement des eaux souterraines dans le contexte
du changement climatique : cas de l’aquifère de Mahdia-Ksour
Essef en Tunisie
Rania Soula
1,*
, Ali Chebil
2
, Rajouene Majdoub
1
, Taher Kahil
3
et José Albiac
3,4
1
Institut Supérieur Agronomique de Chott Mariem, Université de Sousse, Tunisie
2
Institut National de Recherches en Génie Rural, Eaux et Forêts (INRGREF), Tunis, Tunisie
3
Institut International d’Analyse des Systèmes Appliqués (IIASA), Laxenbourg, Autriche
4
Centre de Recherche et de Technologie Agroalimentaire d’Aragon, Saragosse, Espagne
Résumé –La gestion durable des aquifères dans les régions arides et semi-arides est cruciale pour assurer
la durabilité socio-environnementale. La régulation des prélèvements d’eau souterraine peut être réalisée à
travers plusieurs instruments. La modélisation hydro-économique fournit des perspectives pour l’analyse de
l’efficacité de ces instruments en vue d’une gestion efficace des ressources en eau. En effet, ces modèles
offrent aux décideurs des informations importantes qui peuvent les aider à optimiser leurs décisions en
matière d’allocation de l’eau. Cette étude évalue l’impact des instruments économiques tels que les quotas,
la taxe environnementale et le système quota-taxe, sur la durabilité de l’aquifère Mahdia-Ksour Essef ainsi
que sur l’économie locale, tout en intégrant les projections climatiques futures grâce à la modélisation
hydro-économique. En explorant divers scénarios de gestion de l’eau, l’étude fournit des recommandations
pour améliorer l’allocation des ressources. Les politiques de quotas, ajustés en fonction de la recharge
naturelle, ainsi que les taxes et le système quota-taxe sont examinés et comparés au scénario de statu quo.
Les résultats montrent que les politiques basées sur les quotas permettent une reconstitution plus rapide de
l’aquifère et génèrent des revenus totaux après taxes supérieurs à ceux avant taxes. Par exemple, sous le
scénario de changement climatique le plus pessimiste, le quota de préservation de la ressource en eau pour
les générations futures pourrait augmenter le niveau de l’aquifère à la fin de la période de simulation de
1,69 m. Ces politiques pourraient influencer les revenus agricoles, en favorisant des cultures plus rentables et
résilientes à la sécheresse, telles que les olives et les amandes. Cette étude souligne l’efficacité des modèles
hydro-économiques en tant qu’approches pour évaluer la gestion des eaux souterraines. Ainsi, elle oriente
les décideurs vers des choix stratégiques favorisant la durabilité et l’efficacité, particulièrement dans un
contexte de changement climatique et de surexploitation des ressources en eau.
Mots clés : surexploitation / modélisation hydro-économiques / quota-taxe / changement climatique / Mahdia
Abstract –Economic instruments for reducing groundwater depletion in the context of climate
change: Case of Mahdia Ksour Essef aquifer in Tunisia. Sustainable management of aquifers in arid and
semi-arid regions is crucial to ensure socio-environmental sustainability. Groundwater extraction regulation
can be implemented through various instruments. Hydro-economic modeling methods offer significant
insights which help to evaluate these instruments for effective groundwater regulation. Nonetheless,
regulators can leverage the information generated by hydro-economic models to enhance their decision-
making processes related to water allocation. This study evaluates the impact of water management
instruments such as quotas, environmental taxes, and the quota-tax system on the sustainability of the
Mahdia-Ksour Essef aquifer and the local economy, while also considering future climate projections, using
hydro-economic modeling. By exploring various water management scenarios, the study offers strategic
insights for enhancing resource allocation. The policies of quotas, adjusted according to natural recharge, as
well as taxes and combined policies (quota-tax system) are examined and compared to the Business As
*Auteur correspondant : raniaso1@hotmail.fr
Cah. Agric. 2025, 34, 7
©R. Soula et al., Hosted by EDP Sciences 2025
https://doi.org/10.1051/cagri/2025003
Disponible en ligne :
www.cahiersagricultures.fr
This is an OpenAccess article distributedunder the terms of the CreativeCommons Attribution LicenseCC-BY-NC(https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0),
which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, except for commercial purposes, provided the original work is properly cited.

Usual (BAU) scenario. The results show that policies based on quotas (only quotas and quota-taxes) allow
for a faster replenishment of the aquifer and generate total revenues after taxes that are higher than those
before taxes. For example, under the most pessimistic climate change scenario, a preservation quota for
future generations could increase the actual aquifer level by 1.69 meters at the end of the simulation period.
These policies could influence agricultural revenue by promoting more profitable and drought-resistant
crops, such as olives and almonds. This study highlights the effectiveness of hydro-economic models as
optimal approaches for evaluating groundwater management. Thus, it contributes to guiding policymakers
toward strategic choices that promote sustainability and efficiency, particularly in the complex context of
climate change and groundwater resource overexploitation.
Keywords: overexploitation / hydro-economic modelling / quota-taxe / climate change / Mahdia
1 Introduction
L’utilisation des eaux souterraines pour l’agriculture
représente une part significative des besoins en eau à l’échelle
mondiale, atteignant environ 70 % (Siebert et al., 2010).
Toutefois, dans les régions arides et semi-arides, les aquifères
superficiels, essentiels à l’irrigation agricole, subissent une
pression croissante en raison de la demande accrue en eau, des
pratiques agricoles intensives et d’une régulation insuffisante
(Petit, 2004). Cette surexploitation engendre des impacts
environnementaux graves, tels que la baisse des niveaux d’eau,
l’intrusion d’eau salée et la dégradation des écosystèmes
aquatiques (Rodríguez-Estrella, 2012 ;Mammadova et Negri,
2024). Il est donc crucial d’adopter des instruments de gestion
efficaces, pour promouvoir une utilisation plus durable des
ressources en eau (Montginoul et al., 2016).
Àl’échelle internationale, la surexploitation des nappes
phréatiques a des effets environnementaux significatifs,
nécessitant des stratégies de gestion adaptées. En Inde, l’État
a utilisé le prix de l’électricité comme levier indirect en
limitant l’accès gratuit à l’électricité pour les agriculteurs
pratiquant l’irrigation durant la saison sèche (Aubriot, 2006).
Aux États-Unis, au Colorado, une taxe marginale sur
l’utilisation de l’eau souterraine est envisagée pour réduire
la surconsommation, en alignant les coûts marginaux externes
supportés par les utilisateurs (Duke et al., 2020). Les effets des
taxes environnementales ont également été étudiés dans divers
aquifères, notamment en Californie (MacEwan et al., 2017), en
Espagne (Kahil et al., 2015) et en Tunisie (Soula et al., 2023).
En Chine, les prélèvements sont régulés par des quotas et des
compteurs d’eau intelligents, bien que leur efficacité soit
influencée par les régulations institutionnelles et les conditions
sociétales des agriculteurs (Aarnoudse et Bluemling, 2017). En
Espagne, la combinaison de quotas et de taxes a montré des
résultats positifs, générant des valeurs plus élevées de bien-être
social total par rapport à des instruments individuels (Esteban
et Dinar, 2013). D’autres instruments efficaces incluent les
contrats de nappes au Maroc, qui clarifient les droits et
responsabilités des parties prenantes (Del Vecchio, 2020), et
les marchés de l’eau, qui facilitent l’échange de droits de
prélèvement entre utilisateurs pour améliorer la gestion des
ressources (Safari et al., 2023).
La littérature propose plusieurs approches pour remédier à
la surexploitation des nappes phréatiques, telles que les
marchés de l’eau, les contrats de nappes, les quotas de
prélèvement, et les taxes sur l’extraction de l’eau, ainsi que leur
combinaison (Molle et Closas, 2019). L’efficacité de ces
instruments dépend de leur rigueur d’application, de leur
flexibilité spatiale et temporelle, et de l’intégration des agents
économiques concernés (Mitter et Schmid, 2021). Elle varie
également en fonction des contextes hydrologiques, des
hétérogénéités spatiales, des technologies agricoles et des
impacts du changement climatique (CC), qui peuvent différer
d’une région à l’autre (Cai et al., 2015).
En Tunisie, l’exploitation des nappes phréatiques a atteint
903 Mm
3
en 2015, dépassant largement les réserves estimées à
746 Mm
3
par an, ce qui accroît les risques d’intrusion d’eau
saumâtre dans les zones côtières (Ayadi, 2017 ;Onagri, 2021).
Les nappes phréatiques sont principalement utilisées pour
l’irrigation dans le pays (Hamdane, 2014). La surexploitation de
ces nappes est particulièrement préoccupante dans la région de
Mahdia, qui fait face à une grave pénurie d’eau. Cette situation
est aggravée par une forte croissance démographique et une
population rurale élevée (INS, 2014). Les nappes phréatiques de
Mahdia, souvent considérées comme des ressources communes,
souffrent d’une tragédie des biens communs en raison d’une
gestion collective insuffisante (Soula et al.,2021).
Dans la région de Mahdia, les Groupements de développe-
ment agricole (GDA) sont responsables de la gestion des
périmètres publics irrigués, couvrant 2916 hectares. Ces
périmètres dépendent principalement des eaux des barrages,
tels que celui de Nabhana, et des nappes profondes. En revanche,
les périmètres privés irrigués, représentant 4530 hectares,
exploitent principalement les nappes phréatiques (AFA, 2010).
Les agriculteurs de ces périmètres privés ne bénéficient pas du
soutien des GDA et se procurent leur eau principalement par des
puits de surface. Ces périmètres se caractérisent par une
intensification élevée des cultures, incluant principalement
l’arboriculture, notamment les oliviers, et des cultures maraî-
chères sous serre. Cette intensification contribue à la surex-
ploitation des nappes phréatiques et à la salinisation des sols.
Il est donc crucial de réévaluer et de renforcer les politiques
existantes, en intégrant des stratégies adaptées aux défis
climatiques (Delorit et Block, 2020 ;Yang et al., 2020), afin
d’améliorer la gestion durable des ressources en eau
souterraine et de répondre aux défis croissants auxquels la
Tunisie est confrontée (Abdelmalek et Nouiri, 2020).
Dans ce contexte, l’instauration de quotas et de taxes
pourrait offrir des solutions efficaces pour assurer une gestion
durable des aquifères surexploités. Cette étude vise à évaluer
l’efficacité des instruments politiques, tels que les quotas et les
taxes ainsi que leur combinaison, dans la gestion de la
surexploitation de l’aquifère phréatique Mahdia-Ksour Essef,
en tenant compte les défis posés par le changement climatique,
notamment sous le scénario le plus pessimiste, dit “RCP 8,5”,
du 5
e
rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur
Page 2 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

l’évolution du climat (GIEC) (ONERC, 2015 ;INM, 2021). En
définissant des scénarios spécifiques et en comparant leurs
impacts sur les revenus avant et après taxes, les niveaux de
nappe et le stockage de l’aquifère sur une période de 50 ans,
cette recherche, à travers une approche de modélisation hydro-
économique (HE), cherche à déterminer la politique la plus
efficace sous le scénario climatique envisagé, afin de réduire la
surexploitation de l’aquifère et d’améliorer la gestion des
ressources en eau pour les générations futures.
2 Méthodologie
2.1 Cadre d’application : l’aquifère phréatique de
Mahdia
La région de Mahdia, située au centre-est de la Tunisie, est
caractérisée par un climat semi-aride. L’aquifère phréatique
Mahdia-Ksour Essef, couvrant une superficie de 611 km
2
, joue
un rôle crucial dans l’économie locale. L’irrigation, qui dépend
essentiellement des eaux souterraines, constitue l’activité
économique principale de la région. L’aquifère « Mahdia-Ksour
Essef » a été surexploité à hauteur de 191 % en 2016 en raison de
l’utilisation excessive de l’eau pour l’irrigation (CRDA, 2017)
(Fig. 1). Le nombre de puits de surface a doublé en l’espace de
20 ans, passant de 1016 en 1985 à 2078 puits en 2015 (CRDA,
2018). Le systèmede culture pratiqué repose essentiellement sur
l’arboriculture (oléiculture) et les cultures maraîchères. L’aqui-
fère phréatique est principalement rechargé par les précipita-
tions. Cependant, la recharge des eaux souterraines par les
précipitationsest susceptible de diminuer avecle temps en raison
des changements climatiques (Besbes et Chahed, 2023). La
recharge artificielle est une autre solution pour rétablir le niveau
de la nappe. Cependant, seulement 19 % des eaux usées traitées
sont réutilisées pour la recharge artificielle des nappes. Les eaux
souterraines se caractérisent par leur forte salinité, qui a
augmenté dans certaines zones côtières et près des sebkhas en
raison des intrusions marines.
2.2 Programmes d’optimisation
Le modèle hydro-économique développé dans cette étude
intègre des données sur les cultures, leurs systèmes d’irriga-
tion, les revenus des agriculteurs, les coûts de production des
cultures, les coûts de pompage, ainsi que la dynamique de
l’aquifère (voir matériel supplémentaire Tab. S1). Ce modèle
permet d’évaluer les impacts de différentes politiques,
notamment sous les effets du changement climatique
(réduction de la recharge sous le scénario RCP 8,5, voir
matériel supplémentaire Équation S7), sur le stock de
l’aquifère, l’allocation de l’eau pour l’irrigation des cultures,
les revenus avant taxes des agriculteurs et les revenus après
taxes. Les scénarios sont élaborés et comparés à la gestion
actuelle de l’aquifère de Mahdia-Ksour Essef (Statu Quo
‘SQ’). Le modèle identifie les extractions optimales pour
chaque culture et pour chaque scénario, en tenant compte des
contraintes de disponibilité des terres et de l’eau.
Dans la gestion actuelle de l’aquifère de Mahdia-Ksour
Essef ‘SQ’, la surface irriguée par le système d’irrigation
goutte-à-goutte durant la première année de la simulation est
de 1040 hectares, ce qui représente 64 % de la surface totale
irriguée (1620 ha), tandis que la surface irriguée par le
système d’irrigation de surface est de 580 hectares (36 % de la
surface totale). Ces valeurs sont issues de l’enquête sur les
périmètres irrigués privés élaborée par l’Agence foncière
Fig. 1. Localisation de l’aquifère phréatique Mahdia-Ksour Essef.
Fig. 1. Localization of the Mahdia-Ksour Essef shallow aquifer.
Page 3 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

agricole (AFA) en 2010 (AFA, 2010). L’ensemble des
cultures (oliviers, pêchers, amandiers, fourrages, céréales,
légumes) définit six groupes de cultures dans la région
étudiée. Ces cultures sont irriguées à l’aide de systèmes
d’irrigation (surface et goutte-à-goutte), et la période de
planification s’étend sur un horizon de 50 ans.
Sous la politique de libre accès, l’agriculteur optimise sa
demande d’eau W(t) pour maximiser son revenu total avant
taxes (P
AG
, voir matériel supplémentaire Éq. S1) sous les
contraintes de dynamique de l’aquifère et de superficie de
culture total (voir matériel supplémentaire Éq. S6), ainsi que
sous la contrainte de la théorie économique qui suggère que
dans des conditions de marché libre, la productivité marginale
de l’eau devrait être égale au coût marginal de l’eau (voir
matériel supplémentaire Annexe 1).
Sous la politique de taxe partielle, l’agriculteur choisit le
niveau d’eau d’irrigation W(t) qui maximise son revenu
total avant taxe environnementale (P
CP
, voir matériel
supplémentaire Éq. S2), en réduisant les coûts d’opportunité
C
pw
(t) (voir matériel supplémentaire Éq. S2.2) de son revenu
avant taxes, sous les mêmes contraintes de dynamique de
l’aquifère et de superficie de culture.
Sous la politique de taxe environnementale, l’agriculteur
choisit le niveau d’eau d’irrigation W(t) qui maximise son
revenu total après taxes (P
CT
, voir matériel supplémentaire
Éq. S3), en réduisant les coûts externes D(t) (voir matériel
supplémentaire Éq. S3.2) liés aux dommages environnemen-
taux et les coûts d’opportunité C
pw
(t) (voir matériel
supplémentaire Éq. S2.2) de son revenu total avant taxes,
sous les mêmes contraintes.
Sous la politique de quotas, l’agriculteur doit prélever
une quantité annuelle d’eau W(t) inférieure à celle fixée
par l’État (Quota (t), voir matériel supplémentaire Éq. S4);
il maximise son revenu total avant taxes sous cette nouvelle
contrainte.
Sous la politique de système quota-taxe, l’agriculteur doit
limiter son prélèvement annuel d’eau W(t) à une quantité fixée
par l’État (Quota, voir matériel supplémentaire Éq. S5)
pendant les 40 premières années. En cas de dépassement de ce
quota, une taxe environnementale est appliquée.
3 Résultats
3.1 Impact des instruments économiques sur la
durabilité de l’aquifère
Le modèle hydro-économique a été résolu pour étudier
l’impact potentiel de 12 scénarios sur l’hydrologie de la nappe
et l’économie des agriculteurs. Le scénario ‘SQ’correspond à
l’accès libre à la nappe ; dans ce cas, le pompage est illimité et
les agriculteurs maximisent leurs revenus avant taxes. Les
niveaux annuels totaux de la nappe phréatique « Mahdia Ksour
Essef » décroissent de 8,66 m, soit 0,16 m/an à partir du niveau
initial h0 = 25 m, et les extractions d’eau sont maximales
(Fig. 2). Le volume de stockage de l’aquifère pendant toute la
période de simulation, mesuré comme la différence entre la
recharge annuelle cumulée, le retour à la nappe, et la quantité
d’eau pompée pour l’irrigation, révèle des variations
significatives sous différents scénarios de gestion. Sous la
politique de libre accès dans des conditions normales (‘P1S1’
ou ‘SQ’), le volume de stockage est de 256,77 Mm
3
. La mise
en œuvre de la taxe de prélèvement d’eau ‘P2’permet une
amélioration du stock de 4,9%, tandis que la taxe environne-
mentale ‘P3’conduit à une augmentation de 22,8 % par rapport
au ‘SQ’. Les politiques de quota pour éviter la surexploitation de
la nappe ‘P4’et de quota de préservation de la nappe pour les
15
17
19
21
23
25
27
1 9 17 25 33 41 49
)m(seppansedxuaeviN
Années
a
SQ P2S1 P3S1
P1S2 P2S2 P3S2
15
17
19
21
23
25
27
1 9 17 25 33 41 49
Niveaux des nappes (m)
Années
b
P4S1 P5S1 P6S1
P4S2 P5S2 P6S2
Fig. 2. Les niveaux de nappe sous les différents scénarios. (a) accès libre à l’aquifère (P1) et taxes (P2 : taxe de prélèvement d’eau, P3 : taxe
environnementale) sous les scénarios climatiques (S1 : conditions normales, S2 : RCP 8,5), (b) quotas (P4 : quota pour éviter la surexploitation
de la nappe, P5 : quota de préservation de la nappe pour les générations futures) et système quota-taxe (P6 : quotas et taxe environnementale)
sous les scénarios climatiques.
Fig. 2. Water table levels under different scenarios. (a) open access (P1) and taxes (P2: water abstraction tax, P3: environmental tax) under
climate scenarios (S1: normal conditions, S2: RCP 8.5), (b) quotas (P4: overexploitation prevention quota, P5: preservation quota for future
generations) and the quota-tax system (P6: combined quotas and environmental tax) under climate scenarios.
Page 4 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

générations futures ‘P5’offrent des réductions substantielles du
déficit, avec des augmentations respectives de 107,3 % et
119,8 %, indiquant une inversion significative de la tendanceà la
déplétion. Cette récupération du stock est due aux réductions
significatives des prélèvements et aux flux positifs résultant du
retour d’eau provenant du système d’irrigation. La combinaison
de quotas et de taxe environnementale ‘P6’réduit également le
déficit de 94,6 % (Tab. 1).
Sous les scénarios de changement climatique, les
politiques de taxe, de quota, ainsi que le système quota-taxe
montrent des diminutions des stocks par rapport aux conditions
normales. Par exemple, le système quota-taxe ‘P6’réduit la
surexploitation de 92,4 %, entraînant une diminution de 2,2 %
du stock sous le scénario RCP 8,5.
Les Figures 3c et 3d démontrent que les politiques de taxes et
de quotas contribuent à réduire les extractions annuelles d’eau
par rapport au ‘SQ’, avec les extractions les plus faibles
observées sous le scénario de quota de préservation de la nappe
pour les générations futures en présence de changement
climatique. La Figure 2a illustre les niveaux de nappe sous
les politiques de taxes par rapport au ‘SQ’. Sous la taxe de
prélèvement d’eau ‘P2’, les niveaux de nappe diminuent
progressivement de 0,15 m/an, entraînant une diminution totale
de 8,24 m au cours de la période de simulation. La taxe
environnementale ‘P3’induit une diminution de 0,12 m/an, soit
une diminution totale de 6,73 m. Malgré ces baisses, les niveaux
de nappe sous les politiques de taxe restent supérieurs à ceux
observés sous le ‘SQ’. En présence de conditions de changement
climatique, les politiques de taxe continuent de maintenir des
niveaux de nappe plus élevés que ceux du ‘SQ’, soulignant leur
efficacité relative dans un contexte de stress hydrique accru.
La Figure 2b montre l’impact des politiques de quotas sur
les niveaux de nappe. Les politiques de quotas non seulement
réduisent le pompage et protègent la nappe contre la
surexploitation, mais augmentent également le niveau initial
de la nappe (H
0
= 25 m). Sous les conditions normales, le quota
pour éviter la surexploitation ‘P4’, les niveaux de nappe
augmentent de 0,79 m, tandis que sous le quota de préservation
pour les générations futures ‘P5’,l’augmentation atteint 1,8 m
au cours des cinq décennies de simulation. En revanche, la
politique du système quota-taxe ‘P6’indique une diminution
plus modeste du niveau de nappe de 0,46 m.
Les effets du changement climatique entraînent des
réductions significatives des niveaux de nappe de chaque
politique par rapport aux conditions normales : les diminutions
sont de 2,62 % sous ‘P1S2’, de 2,50 % sous ‘P2S2’, de 2,30 %
sous ‘P3S2’, de 0,196 % sous ‘P4S2’, de 0,608 % sous ‘P5S2’,
et de 0,9 % sous ‘P6S2’. Ces résultats mettent en évidence
l’efficacité relative des politiques de quota ‘P5’et de système
quota-taxe ‘P6’pour atténuer les effets négatifs du change-
ment climatique sur les niveaux de nappe.
3.2 Impact des instruments économiques sur les
revenus des agriculteurs et les superficies des
cultures
Les résultats obtenus indiquent que la réduction du
pompage par le biais des taxes, des quotas, et du couplage
de ces deux instruments, entraîne des changements dans les
choix des cultures et la taille de la superficie irriguée, se
traduisant par une diminution des revenus annuels des
agriculteurs par rapport au ‘SQ’.LaFigure 4 montre qu’avec
les politiques de taxes sur le prélèvement d’eau et de taxes
environnementales, les revenus annuels avant taxes deviennent
plus élevés que ceux obtenus sous le ‘SQ’après trois
décennies de simulation. Sous les politiques de taxe, les
revenus annuels après taxes sont légèrement inférieurs aux
revenus annuels avant taxes (Fig. 4f).
La Figure 4g montre qu’avec les politiques de quotas, les
revenus annuels avant taxes des agriculteurs diminuent
considérablement, mais restent stables au fil du temps par
rapport à ceux obtenus sous le ‘SQ’. En revanche,
contrairement aux taxes, les politiques de quotas permettent
d’obtenir des revenus annuels après taxes légèrement
supérieurs aux revenus annuels avant taxes (Fig. 4h). La
politique de système quota-taxe génère également des revenus
annuels après taxes supérieurs aux revenus annuels avant taxes
pendant les 40 premières années de simulation, c’est-à-dire
lors de l’application des quotas, et des revenus annuels après
taxes inférieurs aux revenus annuels avant taxes pendant la
dernière décennie, lorsque la taxe environnementale est
appliquée. Les figures montrent également que le changement
climatique a un impact négatif sur les revenus annuels avant et
après taxes dans tous les scénarios de simulation.
L’analyse des revenus totaux (somme des revenus annuels
actualisés et calculés sur toute la période de simulation) avant
et après taxes sous différentes politiques de gestion de
l’aquifère Mahdia-Ksour Essef révèle des tendances signifi-
catives (Tab. 1). Dans des conditions normales, les politiques
de taxes, telles que la taxe de prélèvement d’eau (‘P2S1’)etla
taxe environnementale (‘P3S1’), conduisent à une augmenta-
tion du revenu total après taxes et à une diminution de revenu
total avant taxe par rapport au ‘SQ’. Par exemple, la taxe
environnementale ‘P3S1’génère un revenu total avant taxes
de 73,06 millions TND, ce qui représente une diminution de
0,6 % par rapport au ‘SQ’(73,50 millions TND). En revanche,
le revenu total après taxes sous cette politique atteint
68,73 millions TND, enregistrant une augmentation de
1,35 % par rapport au ‘SQ’(67,81 millions TND).
En contraste, les politiques de quotas, telles que le quota
visant à éviter la surexploitation ‘P4S1’et le quota de
préservation pour les générations futures ‘P5S1’,affichent des
revenus totaux après taxes supérieurs aux revenus totaux avant
taxes, avec des valeurs respectives de 47,83 et 41,53 millions
TND pour les revenus totaux après taxes, contre 47,43 et
40,44 millions TND pour les revenus totaux avant taxes. De
même, la politique du système quota-taxe ‘P6S1’génère un
revenu total après taxes supérieur au revenu total avant taxes
(43,62 contre 42,87 millions TND), dépassant ainsi les revenus
totaux avant et après taxes obtenus sous le quota de
préservation pour les générations futures ‘P5S1’. Les résultats
soulignent également l’efficacité des politiques basées sur les
quotas, même dans le scénario climatique pessimiste (S2 : RCP
8,5), qui assurent la durabilité des ressources à long terme et la
génération de revenus après taxes supérieurs à ceux avant
taxes, comme le montre le Tableau 1.
Les principales cultures observées au cours de la première
année de simulation de la politique ‘SQ’sont les légumes
irrigués par goutte-à-goutte, représentant 33 % de la superficie
totale, suivis par les oliviers également irrigués par goutte-à-
goutte, avec 24 % de la superficie totale. Les céréales et les
Page 5 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

Tableau 1. Étude de performance des politiques de gestion de l’eau pour la nappe phréatique de Mahdia-Ksour Essef sous conditions normales et scénario RCP 8,5.
Table 1. Performance assessment of groundwater management policies for the Mahdia-Ksour Essef shallow aquifer under normal conditions and the RCP 8.5 scenario.
Scénarios Niveau de nappe à la fin
de la période de
simulation (m)
Variation de stock de
l’aquifère pendant toute la
période de simulation
(Mm3)
Superficie irriguée pendant
toute la période de
simulation (1000 ha)
Revenu total avant taxes
(million TND)
Revenu total après taxes
(million TND)
Politiques sous conditions normales (CN)
P1S1 (SQ, CN) 16,78 256,77 76,72 73,50 67,81
P2S1 (Taxe de
prélèvement d’eau, CN)
17,19 244,19 74,497 73,56 68,22
P3S1 (Taxe
environnementale, CN)
18,70 198,20 66,324 73,06 68,73
P4S1 (Quota pour éviter la
surexploitation de la
nappe, CN)
25,79 18,65 37,344 47,43 47,834
P5S1 (Quota de
préservation de la nappe
pour les générations
futures, CN)
26,85 51,04 32,940 40,44 41,53
P6S1 (système quota-taxe,
CN)
24,74 13,80 41,91 42,87 43,620
Politiques sous RCP 8,5
P1S2 (libre accès sous
RCP 8,5)
16,34 270,15 76,576 73,45 67,60
P2S2 (Taxe de
prélèvement d’eau sous
RCP 8,5)
16,76 257,68 74,363 73,53 68,02
P3S2 (Taxe
environnementale sous
RCP 8,5)
18,27 211,69 66,190 73,02 68,53
P4S2 (Quota pour éviter la
surexploitation de la nappe
sous RCP 8,5)
25,74 17,13 35,618 45,99 46,37
P5S2 (Quota de
préservation de la nappe
pour les générations
futures sous RCP 8,5)
26,69 46,35 31,645 39,17 40,20
P6S2 (système quota-taxe
sous RCP 8,5)
24,52 20,54 40,88 41,72 42,40
Page 6 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

fourrages, irrigués par irrigation superficielle, ne couvrent que
15 % de la superficie totale. Sous le scénario ‘SQ’ou ‘P1S1’,la
superficie totale initial de 1620 ha a diminué de 10% à la finde
la période de simulation, principalement en raison de la
réduction des superficies de fourrages (de 51 %) et de céréales
(de 45 %), tout en maintenant la même répartition des cultures
au cours des cinq décennies. La superficie totale irriguée
pendant toute la période de simulation est de 76 720 ha. Sous le
scénario de libre accès en conditions de changement clima-
tique ‘P1S2’, la superficie totale irriguée a diminué de 0,2 %,
montrant ainsi l’effet négatif de la sécheresse sur les
superficies irriguées (Tab. 1).
Sous la politique de taxe de prélèvement d’eau, qui intègre
les coûts d’opportunité, les résultats montrent que les
superficies totales irriguées diminuent de 2,8 % sous le
scénario ‘P2S1’(conditions normales) et de 3,06 % sous le
scénario ‘P2S2’(changement climatique) par rapport au ‘SQ’
(Tab. 1). Malgré cette légère diminution, principalement due à
la réduction des superficies des fourrages et des céréales
irriguées par irrigation superficielle, toutes les cultures
observées au cours de l’année initiale sont maintenues dans
les choix productifs optimaux annuels des agriculteurs. Sous la
politique de taxe environnementale, qui intègre les coûts
d’opportunité et les coûts externes, les superficies totales
irriguées diminuent de 13,5 % sous le scénario ‘P3S1’
(conditions normales) et de 13,7 % sous le scénario ‘P3S2’
(changement climatique) par rapport au ‘SQ’(voir Tab. 1). Les
résultats de la simulation montrent une réduction des
superficies consacrées aux céréales et aux fourrages irrigués
par irrigation superficielle dans les conditions normales
(scénario ‘P3S1’). Sous les conditions de changement
climatique (scénario ‘P3S2’), ces cultures disparaissent
complètement des choix de cultures optimaux à la dernière
décennie de la simulation. En revanche, les superficies dédiées
aux oliviers, aux légumes, aux amandiers et aux pêchers restent
présentes dans la combinaison optimale des cultures.
Sous la politique de quota, les résultats montrent la
disparition des cultures maraîchères (légumes) irriguées par
irrigation superficielle. En revanche, les oliviers, amandiers,
pêchers et légumes irrigués par goutte-à-goutte constituent les
principales cultures proposées par la solution optimale. Sous le
scénario ‘P4S1’, qui réduit le pompage au niveau de la
recharge naturelle constante, la superficie irriguée totale
pendant la période de simulation a été réduite de 48,75 % par
rapport au ‘SQ’. Sous le scénario ‘P5S1’, qui réduit le
pompage à 75 % de la recharge naturelle constante, la
superficie irriguée totale pendant la période de simulation a
été réduite de 57,02 % par rapport au ‘SQ’. Ces résultats
suggèrent un conflit significatif entre la préservation de la
nappe pour les générations futures et le maintien de l’économie
de l’aquifère ‘Mahdia-Ksour Essef’. La comparaison entre les
scénarios de quotas sous changement climatique et sous
conditions normales montre que la superficie irriguée totale
diminue de 5,13 % sous le scénario ‘P4S2’par rapport au
scénario ‘P4S1’, et de 1,72 % sous le scénario ‘P5S2’par
rapport au scénario ‘P5S1’. Les oliviers conservent la part la
plus importante de la production, représentant 53 % de la
superficie irriguée en début de période et 51 % en fin de période
de simulation.
Les résultats de la politique de système quota-taxe sous les
conditions normales, désignée ‘P6S1’, montrent que la
superficie irriguée totale diminue de 45,5 % par rapport
au ‘SQ’(voir Tab. 1). Les superficies annuelles irriguées
augmentent progressivement d’une période à une autre : au
cours des 25 premières années, cette superficie atteint
659 hectares par an, puis croît pour atteindre 747 hectares
par an entre 25 et 40 ans, pour finalement atteindre
1425 hectares par an à la fin de la période d’analyse. Durant
0
2
4
6
8
10
12
1 9 17 25 33 41 49
Extracons (Mm3)
Années
c
SQ P2S1 P3S1
P1S2 P2S2 P3S2
0
2
4
6
8
10
12
11019283746
Extracons (Mm3)
Années
d
P4S1 P5S1 P6S1
P4S2 P5S2 P6S2
Fig. 3. Les extractions sous les différents scénarios. (c) accès libre à l’aquifère (P1) et taxes (P2 : taxe de prélèvement d’eau, P3 : taxe
environnementale) sous les scénarios climatiques (S1 : conditions normales, S2 : RCP 8,5), (d) quotas (P4 : quota pour éviter la surexploitation
de la nappe, P5 : quota de préservation de la nappe pour les générations futures) et système quota-taxe (P6 : quotas et taxe environnementale)
sous les scénarios climatiques.
Fig. 3. Groundwater extractions under different scenarios. (c) open access (P1) and taxes (P2: water abstraction tax, P3: environmental tax)
under climate scenarios (S1: normal conditions, S2: RCP 8.5), (d) quotas (P4: overexploitation prevention quota, P5: preservation quota for
future generations) and the quota-tax system (P6: combined quotas and environmental tax) under climate scenarios.
Page 7 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

les 40 premières années, les oliviers irrigués par goutte-à-
goutte demeurent la culture prédominante, occupant
300 hectares (45 % de la superficie irriguée) au cours des
25 premières années, et 310 hectares (42 %) entre 25 et 40 ans.
Les cultures maraîchères, également irriguées par goutte-à-
goutte, suivent en importance, avec 120 hectares (19 %) durant
les 25 premières années et 180 hectares (35 %) entre 25 et
40 ans. Cependant, au cours de la dernière décennie, en raison
de l’application de la taxe, les cultures maraîchères irriguées
par goutte-à-goutte deviennent les principales cultures,
s’étendant sur 490 hectares (37 % de la superficie irriguée),
tandis que les oliviers représentent 390 hectares (27 % de la
superficie irriguée). Les pêchers irrigués par goutte-à-goutte et
les amandiers irrigués par irrigation de surface occupent
respectivement 12,5 % et 13,5 % de la superficie irriguée
durant les 40 premières années. Ces proportions diminuent
ensuite pour atteindre 6,88 % et 6,94 % au cours de la dernière
décennie. Les oliviers irrigués par irrigation de surface
représentent 9,2 % de la superficie irriguée pendant les
40 premières années de simulation. Cette proportion diminue
pour atteindre 6,8 % à la fin de la période de simulation. Les
cultures maraîchères irriguées par irrigation de surface, ainsi que
les céréales et les fourrages irrigués par goutte-à-goutte,
disparaissent du système au cours des 40 premières années.
Toutefois, à la fin de la période de simulation, elles représentent
respectivement 8 %, 5 % et 3 % de la superficie irriguée.
Les résultats de la politique de système quota-taxe et taxes
sous RCP 8,5, dénommé ’P6S2’, révèlent une réduction de la
superficie totale irriguée de 46,82 % par rapport au ‘SQ’(voir
Tab. 1). La répartition des cultures reste identique à celle
observée dans les conditions normales. Pendant les 40
premières années, les oliviers irrigués par goutte-à-goutte
dominent avec 45 % de la superficie irriguée, suivis des
cultures maraîchères irriguées par goutte-à-goutte à hauteur de
19 %. Les amandiers irrigués par irrigation de surface et les
pêchers irrigués par goutte-à-goutte occupent respectivement
13,5 % et 12,5 %, tandis que les oliviers irrigués par irrigation
de surface représentent 9 %. Dans la dernière décennie, les
4
4,2
4,4
4,6
4,8
5
4
4,2
4,4
4,6
4,8
5
1 9 17 25 33 41 49
sexa
ttnavasleunna
s
uneveR
(Million TND/ An)
Années
e
SQ P2S1 P3S1
P1S2 P2S2 P3S2
5
1 9 17 25 33 41 49
Revenus annuels après taxes
(Million TND/ An)
Années
f
SQ P2S1 P3S1
P1S2 P2S2 P3S2
2
3
4
5
1 9 17 25 33 41 49
sexattnavasleunn
a
suneveR
(Million TND/ An)
Années
g
P4S1 P5S1 P6S1
P4S2 P5S2 P6S2
2
3
4
5
1 9 17 25 33 41 49
Revenus annuels après taxes
(Million TND/ An)
Années
h
P4S1 P5S1 P6S1
P4S2 P5S2 P6S2
Fig. 4. Les revenus annuels avant taxes (e,g) et après taxes (f,h) sous les différents scénarios : accès libre à l’aquifère (P1), taxes (P2 : taxe de
prélèvement d’eau, P3 : taxe environnementale), quotas (P4 : quota pour éviter la surexploitation de la nappe, P5 : quota de préservation de la
nappe pour les générations futures) et système quota-taxe (P6 : quotas et taxe environnementale) sous les scénarios climatiques (S1 : conditions
normales, S2 : RCP 8,5).
Fig. 4. Annual revenues before taxes (e,g) and after taxes (f,h) underdifferent scenarios: open access (P1), taxes (P2: water abstraction tax, P3:
environmental tax), quotas (P4: overexploitation prevention quota, P5: preservation quota for future generations), and the quota-tax system
(P6: combined quotas and environmental tax) under climate scenarios (S1: normal conditions, S2: RCP 8.5).
Page 8 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

cultures maraîchères irriguées par goutte-à-goutte deviennent
prédominantes.
4 Discussion
Les résultats indiquent que les instruments économiques
peuvent instaurer la durabilité dynamique de l’aquifère en
augmentant les niveaux de la nappe phréatique, mais ils
entraînent une diminution des revenus des agriculteurs. Cela
soulève un conflit entre la croissance de l’économie régionale
et la préservation des réserves en eaux souterraines (Pereau,
2020). Les politiques de taxes soulignent l’importance
d’inclure le coût d’opportunité ‘P2’, mais surtout les coûts
externes ‘P3’dans la maximisation du revenu total après taxes,
principalement sous les conditions du changement climatique,
afin de maintenir la durabilité de l’aquifère « Mahdia-Ksour
Essef ». En effet, sous ces politiques de taxes, les niveaux de
nappe annuels diminuent avec le temps, mais restent toujours
supérieurs au ‘SQ’. De plus, les revenus avant taxes diminuent
au cours des trois premières décennies pour augmenter dans la
dernière décennie de simulation. Autrement dit, les agricul-
teurs peuvent compenser les pertes subies au cours des trois
premières décennies suite à la diminution des extractions en
utilisant des combinaisons optimales de cultures. Cependant,
les résultats montrent que l’impact du coût d’opportunité
économique est faible sur la gestion de la nappe et que
l’intégration des coûts externes est plus significative. Ces coûts
externes, supportés par les agriculteurs, peuvent réduire leurs
superficies de cultures irriguées par irrigation superficielle, les
contraignant à se tourner vers l’irrigation la plus économe en
eau et la plus rentable. De même, Amami et al. (2024)
indiquent que l’introduction de l’olivier, cultivé sous un
régime d’irrigation déficitaire, montre un potentiel intéressant
et devrait être encouragée pour les petits agriculteurs,
notamment en raison de l’augmentation des prix de cette
culture sur le marché. Les travaux de Gisser et Sánchez (1980)
ont montré que la mise en place d’un contrôle optimal des
prélèvements basé uniquement sur l’intégration des coûts
d’opportunité est négligeable par rapport à une gestion sans
régulation, utilisant un modèle mathématique simplifié(Gisser
et Sánchez, 1980 ;Koundouri, 2004). D’un autre côté, Esteban
et Albiac (2011),MacEwan et al. (2017),Martínez-Dalmau
et al. (2023) et Soula et al. (2023) prennent également en
compte les externalités négatives induites par le pompage des
eaux souterraines sur l’écosystème et montrent que la taxe
environnementale augmente les niveaux de la nappe phréa-
tique tout en réduisant les revenus des agriculteurs par rapport
à‘SQ’, constituant ainsi une bonne alternative pour la gestion
de la nappe, même dans des situations de sécheresse.
Les politiques basées sur les quotas ‘P4’,‘P5’et ‘P6’
peuvent entraîner une augmentation des niveaux de la nappe
dès la première année de simulation. Cependant, elles sont
également associées à une diminution significative des
revenus. Ces politiques garantissent une protection immédiate
et durable des eaux souterraines dans des conditions de
changement climatique et génèrent des revenus totaux après
taxes supérieurs à ceux avant taxes. Ainsi, elles peuvent
s’avérer particulièrement efficaces dans les aquifères soumis à
une surexploitation sévère.
L’application d’une taxe environnementale permet de
réduire les prélèvements optimaux à 8,271 Mm
3
àlafindela
période de simulation, ce qui entraîne une réduction des
prélèvements de 23 % et une diminution de la surexploitation
de 32,5 %. La fixation d’un quota de prélèvement égal à cette
valeur optimale, où l’externalité environnementale est inter-
nalisée, permet d’obtenir des résultats similaires (Bredehoeft et
Young, 1970). Cependant, cette taxe environnementale ne
suffit pas à restaurer l’aquifère (voir matériel supplémentaire
Annexe 2). Par conséquent, cette mesure doit être accompa-
gnée d’autres types de taxes, telles qu’une taxe indirecte (par
exemple, en augmentant le prix de l’énergie, comme le
suggèrent Soula et al. [2023]), ou être combinée avec des
quotas plus stricts, comme le démontre cette étude. Cependant,
face aux taxes indirectes, les agriculteurs ont développé des
méthodes innovantes en intégrant de nouvelles sources
d’énergie pour éviter ces charges supplémentaires liées à la
consommation d’énergie. Ferchichi et al. (2024) ont montré
qu’à partir de 2014, un nombre croissant d’agriculteurs a
commencé à adopter l’énergie solaire, notamment dans les
zones rurales éloignées des centres urbains. Toutefois, cet
accès accru à des sources d’énergie renouvelables en Tunisie
peut également exacerber la surexploitation des ressources
en eau.
Aarnoudse et al. (2016) et Oulmane et al. (2019) montrent
que l’augmentation des prix de l’eau et l’instauration de quotas
peuvent entraîner une réduction de la demande d’eau
d’irrigation. Toutefois, les quotas se révèlent les plus efficaces
pour gérer l’utilisation de l’eau, en assurant une protection
immédiate, bien qu’ils entraînent une baisse notable des
revenus des agriculteurs et des superficies irriguées. Feuillette
(2001),Amami et al. (2014) et Chebil et al. (2018) montrent
également que l’instauration d’un quota semble constituer la
mesure la plus efficace pour limiter l’abaissement des nappes
et le coût social de l’intervention de gestion en Tunisie (les
travaux de recherche sont menés dans les régions de Kairouan
et Cap-Bon). Selon Ndahangwapo et al. (2024), les quotas
contribuent à prévenir la surexploitation des aquifères en
protégeant leur capacité de stockage à court et à long terme. Ils
sont donc essentiels dans la gestion des ressources souterraines
limitées, permettant une régulation stricte et une utilisation
durable de l’eau, particulièrement nécessaire dans les régions
où l’eau est déjà rare.
Montginoul et Rinaudo (2009),Madani et Dinar (2013),
ainsi que Valle-García et al. (2024) montrent que les taux
d’acceptation des quotas d’eau sont élevés par rapport à ceux
des taxes environnementales. Cette préférence s’explique par
plusieurs facteurs. D’une part, les quotas sont perçus comme
plus équitables, car chaque utilisateur reçoit une allocation
proportionnelle à ses besoins, indépendamment de sa capacité
de paiement. D’autre part, les quotas sont plus transparents :
leur mise en œuvre est plus simple et leur compréhension est
facilitée par rapport aux taxes, qui peuvent être perçues comme
complexes et difficiles à expliquer aux utilisateurs. Cependant,
les quotas risquent d’être refusés par les agriculteurs qui
supportent toutes les pertes économiques. Ainsi, le quota doit
s’accompagner d’un système de compensation des revenus
pour préserver l’aquifère et être accepté par les agriculteurs
(Varela-Ortega et al., 2011). Par ailleurs, l’application des
Page 9 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

quotas devrait être accompagnée de l’introduction de
nouvelles technologies, telles que des compteurs pour mesurer
les volumes prélevés, afin de faciliter le contrôle par les
Groupements de développement agricole (GDA) (Aarnoudse
et Bluemling, 2017). Cependant, les GDA des périmètres
publics irrigués en Tunisie rencontrent des difficultés
importantes. Les faiblesses du système des GDA sont
principalement dues à l’interventionnisme des Commissariats
régionaux de développement agricole (CRDA) dans leurs
activités administratives et de gestion, ainsi qu’à des capacités
financières et administratives insuffisantes pour entretenir et
maintenir les infrastructures (Frija et al., 2015). Ces limites
montrent que les GDA ne remplissent pas la plupart des
conditions énoncées par Ostrom (1990) pour assurer une
gestion collective efficace des ressources. De même, les GDA
de la région de Mahdia ne respectent pas ces conditions (Soula
et al., 2021). Dans les périmètres privés, l’absence de GDA
complique davantage la gestion et le suivi des prélèvements
d’eau souterraine, rendant difficile la mise en œuvre de
mesures collectives et la coordination entre les différents
acteurs locaux. Par conséquent, il est nécessaire de renforcer la
capacité institutionnelle des GDA dans les périmètres publics
utilisant les eaux souterraines profondes et de créer des GDA
dans les périmètres privés utilisant les eaux souterraines de
surface, ce qui permet d’encourager une plus grande
participation des agriculteurs dans la prise de décision. Un
exemple de réussite en gestion collective à suivre est le GDA
dédié au contrôle des puits dans la zone de Bsissi Oued El
Akarit, au sud de la Tunisie (Frija et al., 2016). Ce succès
repose sur trois facteurs clés : l’ouverture au dialogue de
l’administration avec les agriculteurs, la compétence et la
légitimité des leaders du GDA, et la nécessité d’un
financement durable.
5 Conclusion
Les politiques de gestion des eaux souterraines mises en
œuvre en Tunisie jusqu’à présent, telles que les instruments de
régulation et les subventions pour l’acquisition de matériel
d’irrigation économe en eau, n’ont pas réussi à endiguer leur
surexploitation. Cette situation pourrait conduire à la
dégradation totale des nappes après quelques décennies, si
des mesures plus rigoureuses ne sont pas adoptées rapidement.
Nos résultats montrent que les politiques de taxes, de
quotas et le système quota-taxe entraînent une augmentation
des niveaux de la nappe, une réduction des superficies
irriguées, une modification des choix de cultures, ainsi qu’une
diminution des revenus pour les agriculteurs par rapport au
statu quo.
Les politiques de gestion basées sur des quotas, notamment
celles visant à préserver la nappe pour les générations futures,
sont non seulement les plus efficaces, mais aussi essentielles
pour garantir la durabilité à long terme des ressources en eau,
en particulier face aux défis croissants posés par le changement
climatique. Ces politiques imposent des limites strictes et
immédiates sur les prélèvements, permettant ainsi d’augmen-
ter rapidement le niveau de la nappe au-delà de son niveau
initial dès les premières années de simulation, tout en
prévenant sa surexploitation et en générant des revenus totaux
après taxes supérieurs à ceux avant taxes.
Ainsi, les politiques basées sur des quotas offrent une
protection immédiate et à long terme des eaux souterraines
surexploitées dans la région de Mahdia. Toutefois, pour que
ces quotas soient réellement applicables, il est crucial de
surmonter certains défis. La faiblesse des contrôles des
prélèvements, due à l’absence de compteurs volumétriques
fiables, constitue un obstacle majeur à une gestion durable des
nappes. Des investissements significatifs sont nécessaires pour
installer ces compteurs et garantir un suivi rigoureux par les
autorités. De plus, il est essentiel d’harmoniser les modes de
décision entre la gestion régionale et les interventions locales
afind’assurer une gestion participative plus cohérente et
efficace des ressources en eau. L’absence de Groupements de
développement agricole (GDA) dans les périmètres irrigués
privés utilisant les nappes phréatiques complique davantage la
gestion et le suivi des prélèvements. La création de GDA dans
ces périmètres et le renforcement de leur rôle pourraient
améliorer la coopération entre les agriculteurs et garantir une
gestion plus durable des ressources en eau.
La mise en œuvre efficace des politiques de quotas et de
système quota-taxe, soutenue par des infrastructures adéquates
et une coordination renforcée entre les acteurs, constitue une
voie prometteuse pour la préservation des ressources en eau
souterraines en Tunisie.
Matériel supplémentaire
Le matériel supplémentaire est disponible sur https://www.
cahiersagricultures.fr/10.1051/cagri/2025003/olm.
Remerciements
Cette étude a été rendue possible grâce à l’opportunité de stage
offerte par le Rectorat de l’Université de Sousse (Tunisie), qui a
permis à l’auteur de réaliser un séjour de 5 mois au Centre de
Recherche et de Technologie Agroalimentaire d’Aragon (Saragosse,
Espagne), dans le cadre de ses études doctorales.
Financement
Le financement de cette étude a été assuré par une bourse
d’alternance du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique de la Tunisie.
Références
Aarnoudse E, Qu W, Bluemling B, Herzfeld T. 2016. Groundwater
quota versus tiered groundwater pricing: Two cases of groundwater
management in north-west China. International Journal of Water
Resources Development 33(6): 917–934. https://doi.org/10.1080/
07900627.2016.1240069.
Aarnoudse E, Bluemling B. 2017. Controlling groundwater through
smart card machines: The case of water quotas and pricing
mechanisms in Gansu Province, China. Colombo (Sri Lanka):
International Water Management Institute (IWMI), 20 p. https://
doi.org/10.5337/2016.224.
Abdelmalek MB, Nouiri I. 2020. Study of trends and mapping of
drought events in Tunisia and their impacts on agricultural
production. Science of the Total Environment 734: 139–311. https://
doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139311.
Page 10 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

AFA (Agencefoncière agricole). 2010. Studies of All Private Irrigated
Areas in the Mahdia Region. Mahdia (Tunisia).
Amami HE, Bachta MS, Ben Nasr J, Ben Nouna B. 2014. Le
« Quota » comme instrument de régulation de l’exploitation des
eaux souterraines : application à la plaine de Kairouan. Annales de
l’INRGREF 19: 93–110.
Amami HE, Kompany JR, Muanda C. 2023. Rabattement des nappes
et équité d’accès aux eaux souterraines : analyse comparative des
catégories d’exploitations agricoles dans le centre de la Tunisie.
Cahiers Agricultures 33(13): 10. https://doi.org/10.1051/cagri/
2024008.
Aubriot O. 2006. Baisse des nappes d’eau souterraine en Inde du Sud :
forte demande sociale et absence de gestion de la ressource.
Géocarrefour 81(1): 83–90. https://doi.org/10.4000/geocarre
four.1805.
Ayadi M. 2017. Strategie de mobilisation des ressources en eau en
Tunisie. [2023/02/03]. https://energypedia.info/images/3/3c/Strate
gie_de_mobilisation_des_ressources_en_eau_en_Tunisie.pdf.
Besbes M, Chahed J. 2023. Predictability of water resources with
global climate models. Case of Northern Tunisia. Géoscience 1
(22): 465–486. https://doi.org/10.5802/crgeos.219.
Bredehoeft JD, Young RA. 1970. The temporal allocation of
groundwater a simulation approach. Water Resources Research
6(1): 3–21. https://doi.org/10.1029/WR006i001p00003.
Cai X, McKinney DC, Lasdon LS. 2015. Integrated hydrologic and
economic modeling of water resources. Journal of Hydrology 523:
20–35.
Chebil A, Kahil T, Oueslati B. 2018. Policy measures for reducing
aquifer depletion in a context of climate change: The case of the
coastal area of Cap-Bon (Tunisia). New Medit. [2023/05/06].
https://newmedit.iamb.it/2018/12/15/policy-measures-for-reduc
ing-aquifer-depletion-in-a-context-of-climate-change-the-case-of-
the-coastal-area-of-cap-bon/.
CRDA (Commissariatrégional au développement agricole). 2017.
Annuaire de la qualité chimique des eaux souterraines dans le
gouvernorat de Mahdia. CRDA Mahdia-Tunisia, 8 p.
CRDA (Commissariatrégional au développement agricole). 2018.
Water resources in Mahdia. CRDA Mahdia-Tunisia, 20 p.
Delorit JD, Block PJ. 2020. Cooperative water trade as a hedge
against scarcity: Accounting for risk attitudes in the uptake of
forecast-informed water option contracts. Journal of Hydrology
583: 124–626. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.124626.
Del Vecchio K. 2020. Gestion des eaux souterraines au Maroc : entre
priorités du développement agricole et préoccupations environne-
mentales. [2023/02/06]. https://www.comite-costea.fr/wp-content/
uploads/Gestion-des-eaux-souterraines-au-Maroc-Kevin-Del-Vec
chio.pdf.
Duke JM, Liu Z, Suter JF, Messer KD, Michael HA. 2020. Some taxes
are better than others: An economic experiment analyzing
groundwater management in a spatially explicit aquifer. Water
Resources Research 56(7): e026426. https://doi.org/10.1029/
2019WR026426.
Esteban E, Albiac J. 2011. Groundwater and ecosystems damages:
Questioning the Gisser-Sánchez effect. Ecological Economics 70
(11): 2062–2069. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2011.06.004.
Esteban E, Dinar A. 2013. Modeling Sustainable Groundwater
Management: Packaging and Sequencing of Policy Interventions.
Journal of Environmental Management 119: 93–102. https://doi.
org/10.1016/j.jenvman.2012.12.047.
Ferchichi I, Mekki I, Taouajouti N, Faysse N, Zairi A, Chaibi T, et al.
2023. La visualisation spatiale : un outil de dialogue sur la gestion
des eaux souterraines dans les palmeraies de Kébili, Tunisie.
Cahiers Agricultures 33(24): 10. https://doi.org/10.1051/cagri/
2024021.
Feuillette S. 2001. Vers une gestion de la demande sur une nappe en
accès libre : exploration des interactions ressource usages par les
systèmes multi-agents : application à la nappe de Kairouan, Tunisie
centrale. Montpellier (France): IRD, 344 p.
Frija A, Dhehibi B, Chebil A, Villholth K. 2015. Performance
evaluation of groundwater management instruments: The case of
irrigation sector in Tunisia. Groundwater for Sustainable
Development 1: 23–32. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2015.12.001.
Frija I, Frija A, Marlet S, Leghrissi H, Faysse N. 2016. Gestion de
l’usage d’une nappe par un groupement d’agriculteurs : l’expé-
rience de Bsissi Oued El Akarit en Tunisie. Alternatives Rurales 4:
1–12. https://alternatives-rurales.org/numero-4/.
Gisser M, Sánchez DA. 1980. Competition versus optimal control in
groundwater pumping. Water Resources Research 31: 638–642.
https://doi.org/10.1029/WR016i004p00638.
Hamdane A. 2014. Management of Groundwater Resources
(Aquifers) as Commons Good: Tunisia Case. Tunis (Tunisia):
SCET.
INM (National Institute of Meteorology of Tunisia). 2021. Climate
Change. [2023/03/10]. https://www.meteo.tn/fr/changement-clima
tique.
INS (Institut National de la Statistique). 2014. Mahdia through the
General Census of the Population. [2023/04/11]. http://census.ins.
tn/sites/default/files/14_mahdia_0.pdf.
Kahil MT, Dinar A, Albiac J. 2015. Modeling water scarcity and
droughts for policy adaptation to climate change in arid and
semiarid regions. Journal of Hydrology 522: 95–109. https://doi.
org/10.1016/j.jhydrol.2014.12.042.
Koundouri P. 2004. Potential for groundwater management: Gisser-
Sanchez effect reconsidered. Water Resources Research 40:
W06S16. https://doi.org/10.1029/2003WR002164.
MacEwan D, Cayar M, Taghavi A, Mitchell D, Hatchett S, Howitt R.
2017. HEmodeling of sustainable groundwater management. Water
Resources Research 53(3): 2384–2403. https://doi.org/10.1002/
2016WR019639.
Madani K, Dinar A. 2013. Exogenous regulatory institutions for
sustainable common pool resource management: Application to
groundwater. Water Resources and Economics 2: 57–76. https://
doi.org/10.1016/j.wre.2013.08.001.
Mammadova L, Negri S. 2023. Understanding the impacts of
overexploitation on the Salento aquifer: A comprehensive review
through well data analysis. Sustainable Futures 7: 100188. https://
doi.org/10.1016/j.sftr.2024.100188.
Martínez-Dalmau J, Gutiérrez-Martín C, Kahil T, Berbel J. 2023.
Impact of alternative water policies for drought adaptation in the
Guadalquivir Mediterranean river basin, southern Spain. Journal of
Hydrology: Regional Studies 47: 101444. https://doi.org/10.1016/j.
ejrh.2023.101444.
Mitter E, Schmid E. 2021. Informing groundwater policies in semi-
arid agricultural production regions under stochastic climate
scenario impacts. Ecological Economics 180: 106908. https://doi.
org/10.1016/j.ecolecon.2020.106908.
Molle F, Closas A. 2019. Groundwater governance. In : Encyclopedia
of Water: Science, Technology, and Society. Wiley Online Library,
pp. 1–9. https://doi.org/10.1002/9781119300762.wsts0191.
Montginoul M, Rinaudo JD. 2009. Quels instruments pour gérer les
prélèvements individuels en eau souterraine ? Économie rurale
310: 40–56. https://doi.org/10.4000/economierurale.2149.
Page 11 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7

Montginoul M, Rinaudo JD, BrozovićN, Donoso G. 2016.
Controlling groundwater exploitation through economic instru-
ments: Current practices, challenges and innovative approaches. In
: Jakeman AJ, Barreteau O, Hunt RJ, Rinaudo JD, Ross A, ed.
Integrated Groundwater Management. Cham (Germany): Sprin-
ger, pp. 321–336. https://doi.org/10.1007/978-3-319-23576-9_22.
Ndahangwapo NN, Thiam DR, Dinar A. 2023. Land Subsidence
Impacts and Optimal Groundwater Management in South Africa.
Environmental Resource Economics 87: 1097–1126. https://doi.
org/10.1007/s10640-024-00857-y.
Onagri. 2021. Rapport national du secteur de l’eau année 2021.
[2023/04/18]. http://www.onagri.tn/uploads/secteureau/
RNE2021_VersionFianle_MarsF2023_ONAGRI.pdf.
ONERC. 2015. Scénarios d’évolution des gaz à effet de serre. Fiche
technique. [2025/02/04] https://www.ecologie.gouv.fr/sites/
default/files/documents/ONERC_Fiche_scenarios_evolution_
GES_GIEC.pdf.
Ostrom E. 1990. Governing the Commons: The Evolution of
Institutions for Collective Action. Cambridge (UK): Cambridge
University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511807763.
Oulmane A, Frija A, Brabez F. 2019. Modelling farmers’responses to
irrigation water policies in Algeria: An economic assessment of
volumetric irrigation prices and quotas in the Jijel-Taher irrigated
perimeter. Irrigation and drainage 68(3): 507–519. https://doi.org/
10.1002/ird.2327.
Pereau JC. 2020. Conflicting objectives in Groundwater Manage-
ment. Water Resources and Economics 31: 100–122. https://doi.
org/10.1016/j.wre.2018.06.001.
Petit O. 2004. La surexploitation des eaux souterraines : enjeux et
gouvernance. Natures Sciences Sociétés 12: 146–156. https://doi.
org/10.1051/nss:2004020.
Rodríguez-Estrella T. 2012. The problems of overexploitation of
aquifers in semi-arid areas: The Murcia Region and the Segura
Basin (South-east Spain) case. Hydrology and Earth System
Sciences Discussions 9: 5729–5756. https://doi.org/10.5194/hessd-
9-5729-2012.
Safari S, Sharghi S, Kerachian R, Noory H. 2023. A market-based
mechanism for long-term groundwater management using remo-
tely sensed data. Journal of Environmental Management 332:
117409. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117409.
Siebert S, Burke J, Faures JM, Frenken K, Hoogeveen J, Döll P, et al.
2010. Groundwater use for irrigation A global inventory.
Hydrology and Earth System Sciences 14(10): 1863–1880. https://
doi.org/10.5194/hess-14-1863-2010.
Soula R, Chebil A, McCann L, Majdoub R. 2021. Water scarcity in
the Mahdia region of Tunisia: Are improved water policies needed?
Groundwater for Sustainable Development 12: 100–510. https://
doi.org/10.1016/j.gsd.2020.100510.
Soula R, Chebil A, Majdoub R, Crespo D, Kahil T, Albiac J. 2023.
Simulation of the impacts of energy costs, climate change and
groundwater management policies on the sustainability of the
Mahdia Ksour Essef aquifer (Tunisia). Water economics and
policy 9(01): 2340005. https://doi.org/10.1142/
S2382624X23400052.
Valle-García Á, Gutiérrez-Martín C, Montilla-López NM. 2023.
Water pricing and quotas: A quantitative analysis from a private
and social perspective. Water Resources Management 38: 4287–
4306. https://doi.org/10.1007/s11269-024-03865-1.
Varela-Ortega C, Blanco-Gutiérrez I, Swartz CH, Downing TE. 2011.
Balancing groundwater conservation and rural livelihoods under
water and climate uncertainties: An integrated hydro-economic
modeling framework. Global Environmental Change. The Politics
and Policy of Carbon Capture and Storage 21(2): 604–619. https://
doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2010.12.001.
Yang YCE, Son K, Hung F, Tidwell V. 2020. Impact of climate change
on adaptive management decisions in the face of water scarcity.
Journal of Hydrology 588: 125–015. https://doi.org/10.1016/j.
jhydrol.2020.125015.
Citation de l’article : Soula R, Chebil A, Majdoub R, Kahil T, Albiac J. 2025. Utilisation des instruments économiques pour réduire
l’épuisement des eaux souterraines dans le contexte du changement climatique : cas de l’aquifère de Mahdia-Ksour Essef en Tunisie.
Cah. Agric. 34: 7. https://doi.org/10.1051/cagri/2025003
Page 12 de 12
R. Soula et al. : Cah. Agric. 2025, 34, 7