Eau et technologies : L’Intelligence Artificielle en alliée pour relever les défis hydriques

Alors que la zone méditerranéenne subit progressivement les affres de l’irrégularité des précipitations, le traitement des eaux usées s’impose comme une solution incontournable pour mobiliser un gisement de ressources hydriques peu valorisées à ce jour. Si plusieurs pays, dont le Maroc, ont déjà pu mettre en place des dispositifs de recyclage des eaux usées pour l’arrosage des espaces verts, le défi qui se profile est de monter en gamme en matière de technologies de traitement afin de pouvoir réutiliser les eaux traitées dans l’irrigation agricole, la recharge artificielle de la nappe phréatique, voire pour produire une eau parfaitement potable. Parvenir au degré de traitement à même de transformer une eau usée en ressource parfaitement saine et sans aucun risque sanitaire était - il y a quelques années encore - difficilement imaginable. L’évolution technologique et la recherche scientifique offrent désormais la possibilité de le faire, notamment grâce à l’utilisation de l’Intelligence Artificielle.
 

Publication scientifique
 

La recherche scientifique au Maroc porte, de ce fait, un grand intérêt à ce sujet où l’ingénierie de l’eau se croise désormais avec l’analyse avancée des données. Le dernier exemple en la matière est un article scientifique publié durant ce mois d’octobre par un groupe de chercheurs marocains sous le titre : « Intelligence Artificielle et traitement des eaux usées : une perspective scientifique globale à travers le Text Mining ». La démarche des auteurs de cette étude s’est focalisée sur la construction d’une « vue d'ensemble et un suivi scientifique global des publications traitant de l'application de l'Intelligence Artificielle (IA) pour surmonter les défis auxquels sont confrontées les technologies de traitement des eaux usées ». Si ce travail permet d’établir l’état d’avancement au niveau mondial de cette course technologique pointue, force est cependant de constater que le Royaume a déjà commencé à employer l’Intelligence Artificielle dans le secteur de l’eau.
 

Mise à profit de l’IA
 

Contactée par nos soins, Pr Leila Mandi, qui fait partie des auteurs de l’article et qui occupait le poste de directrice du Centre National d’Etudes et de Recherche sur l’Eau et l’Energie, souligne que « plusieurs villes, telles que Casablanca, Rabat et Marrakech, ont mis en place des systèmes de gestion intelligente pour optimiser la distribution de l'eau. Ces systèmes utilisent des technologies de l'IA pour surveiller et ajuster les réseaux de distribution en temps réel, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les pertes d'eau ». D’autres exemples d’application de l’IA au niveau national attestent d’une maîtrise de plus en plus avérée de ce genre de technologies par les experts marocains. « L'IA est utilisée aussi pour optimiser les processus de traitement des eaux usées. Cela comprend l'ajustement des doses de produits chimiques, la surveillance en temps réel de la qualité de l'eau et la gestion des boues », explique la même source, qui évoque également « l’utilisation de l’IA pour surveiller la qualité de l'eau dans les rivières, les lacs et des réservoirs ».
 

Un défi stratégique
 

Bien que prometteur, le chemin pour mettre pleinement à profit le potentiel de l’IA au Maroc est cependant encore long. «Le Maroc est sur le point d'accélérer l'adoption de l'IA dans le domaine de l'eau au cours des prochaines années. Toutefois, pour maximiser les avantages de l'IA dans la gestion durable et efficace des ressources en eau, des investissements dans la recherche, le développement et la formation de professionnels qualifiés sont essentiels », estime Pr Leila Mandi. « De plus, il est impératif d'établir un cadre réglementaire garantissant une utilisation éthique et responsable de l'IA. En investissant dans cette technologie, le Maroc pourrait renforcer sa compétitivité à l'échelle mondiale, stimuler la croissance économique et créer de nouvelles opportunités d'emploi dans le secteur de l’Intelligence Artificielle », conclut la même source. Un défi manifestement stratégique au vu de l’importance de construire une sécurité hydrique nationale.
 

- Quel est votre point de vue par rapport aux projets de recharge artificielle de la nappe phréatique avec de l’eau usée recyclée ?

- La recharge des nappes phréatiques par des eaux usées traitées est une pratique éprouvée à l'échelle mondiale, mise en œuvre avec succès dans des pays tels que l'Australie, les Etats-Unis (Californie), l'Espagne, la France, Israël, et d'autres. Cette démarche est cruciale pour maintenir l'équilibre des ressources en eau souterraine.

- Sur quel aspect spécifique l’IA peut-elle contribuer pour la mise en œuvre de solutions de ce genre ?

- Pour garantir un approvisionnement en eau souterraine durable, il est impératif d'identifier des zones de recharge appropriées. Bien que diverses stratégies existent pour restaurer ces réserves, les méthodes conventionnelles peuvent parfois s'avérer inadéquates pour localiser efficacement les sites de recharge. Dans ce contexte, l'utilisation de l'Intelligence Artificielle (IA) s'avère précieuse.

- Comment le potentiel de l’IA peut-il être mis à profit dans la recharge artificielle de la nappe avec des eaux usées traitées ?

- L'IA peut contribuer à la recharge artificielle des nappes phréatiques en analysant les données hydrologiques, en prévoyant les besoins en eau, en identifiant les sites de recharge optimaux, en surveillant en temps réel les conditions de recharge, en prévenant les infiltrations indésirables, et en modélisant les flux d'eau souterraine. Grâce à ces capacités, l'IA améliore l'efficacité, la précision et la durabilité du processus de recharge artificielle, répondant ainsi aux besoins croissants en eau tout en préservant la santé des nappes phréatiques.

Afin de maîtriser pleinement les applications de l’Intelligence Artificielle, en général, et celles relative au secteur de l’eau, en particulier, le Royaume devra assurer la formation de ressources humaines hautement qualifiées dans ce domaine. « L'établissement de centres de recherche et de développement dans plusieurs villes (Oujda, Rabat, Fès, Benguerir, etc.), spécifiquement dédiés à l'avancement de cette technologie, favorise l'essor des jeunes entreprises innovantes et encourage la délocalisation de services », rassure Pr Leila Mandi, ajoutant que «plusieurs établissements universitaires et instituts de recherche forment actuellement une nouvelle génération d'experts en Data Science et Data Analysis, leur conférant une maîtrise approfondie des technologies de l'IA. De plus, ces formations façonnent des futurs gestionnaires et entrepreneurs qui, armés de leur compréhension de l'IA, sont aptes à piloter des projets révolutionnaires destinés à redéfinir les pratiques organisationnelles et la performance des entreprises ».

L'Intelligence Artificielle (IA) offre des solutions innovantes pour la gestion de l'eau, en général, et des eaux usées, en particulier, en permettant une surveillance plus précise, une prise de décision proactive et une utilisation plus efficace des ressources en eau. « Les modèles d'IA peuvent analyser d'énormes quantités de données météorologiques pour prédire les événements climatiques, tels que les précipitations intenses ou les sécheresses, permettant ainsi une meilleure planification », explique Pr Leila Mandi. Les algorithmes d'IA peuvent également être mis à profit afin d’analyser les données de pression, de débit et de bruit pour détecter les fuites et les ruptures de canalisations plus rapidement et avec une grande précision. De même, l'IA peut aider à la gestion intégrée des bassins-versants en intégrant les données des différents acteurs et en permettant une meilleure prise de décisions. Cette technologie permet également de modéliser les écosystèmes aquatiques, ce qui est essentiel pour comprendre comment les activités humaines affectent ces écosystèmes afin de prendre des mesures adéquates de préservation. Prévention des inondations, traitement des eaux usées, analyse des données historiques… La liste des diverses utilisations de l’IA dans le domaine de l’eau est très longue et se voit allonger davantage au fur et à mesure que la recherche scientifique trouve de nouvelles applications où l’Intelligence Artificielle arrive en renfort pour optimiser la fiabilité et la précision de la gestion de l’eau tout en permettant une économie importante du temps et des moyens.