1Qualité de l’eau et agriculture dans les bassins versants ruraux sont régulièrement mises en opposition (Le Cor, 2021). Selon les représentants majoritaires du secteur agricole, la préservation simultanée de la qualité chimique de l’eau et d’une agriculture viable nécessitera une mise en œuvre longue, difficile et contradictoire (Bonny, 1994). Ce positionnement est cependant mis en débat avec des propositions de pratiques agricoles tenant mieux en compte des enjeux de qualité de l’eau (Leenhardt et al., 2020). En zone rurale, la qualité de l’eau dépend des pratiques agricoles, et aussi des caractéristiques du milieu entre les points d’émission des polluants et le réseau hydrographique, favorisant ou ralentissant les transferts, et permettant ou non la dégradation des molécules de polluants. Les pratiques agricoles à l’échelle des parcelles et les actions à l’échelle du paysage, telles que l’enherbement de fossés ou la mise en place de haies, sont contraintes par des considérations économiques, du fait de leurs coûts ou des manques à gagner qu’elles peuvent générer pour les exploitants. Elles sont aussi contraintes par des considérations politiques, via des réglementations spécifiques, ou par la mise en place d’infrastructures permettant de faciliter les pratiques agricoles, telles que des coopératives de partage de matériel. Ainsi, l’enjeu de la qualité de l’eau dans les bassins versants agricoles nécessite non seulement des actions des agriculteurs prises individuellement mais aussi celles d’autres acteurs de ces bassins, que ce soit au niveau des collectivités locales ou du bassin.
2Nous faisons l’hypothèse que la qualité de l’eau dans les bassins versants ruraux n’est pas la somme de comportements individuels mais le produit d’un ensemble de comportements individuels et collectifs à l’échelle du territoire, dont les interactions ont également des effets.
3Pour explorer les conséquences de cette hypothèse nous avons élaboré un simulateur sous la forme d’un jeu sérieux afin de pouvoir comparer des trajectoires d’évolution du territoire, puis d’accompagner une prise de conscience éventuelle et une mise en débat d’actions collectives envisageables à l’échelle d’un bassin versant rural. Nous voulons explorer cet outil comme un support d’expérimentation socio-écologique qui permette de concentrer dans le temps et l’espace les effets de choix individuels et collectifs et donc de pouvoir mettre ces choix en discussion sur la base d’une observation partagée de leurs effets. Ce type de dispositif d’expérimentation socio-écologique, mobile et transposable, a aussi l’intérêt de rendre possible des comparaisons entre territoires ruraux, notamment pour comprendre si des trajectoires vers une meilleure qualité de l’eau possibles dans un bassin pourraient l’être aussi dans un autre. Pour cela, nous nous sommes appuyés dans sa conception sur des experts scientifiques de sept zones ateliers (ZA Armorique, Bassin du Rhône, Brest Iroise, Loire, Moselle, Seine, Environnement Urbain) et nous avons impliqué des membres d’autres zones ateliers dans des tests de mise en œuvre. Ce panel de sites permet d’intégrer des problématiques de territoires variées et d’inclure des approches reposant sur une diversité de pratiques agricoles locales.
4Dans un premier temps, nous replaçons ce travail parmi les différentes expériences de jeu sérieux existantes sur la qualité de l’eau et l’agriculture. Dans un deuxième temps nous présentons le jeu ExpEau et sa construction. Enfin, nous faisons un retour sur les premières sessions test.
5Dans le domaine environnemental, les jeux sérieux connaissent un fort développement depuis une vingtaine d’années. Ils sont notamment utilisés comme outils de simulation des dynamiques propres à des systèmes sociaux et écologiques pour lesquels l’expérimentation physique n’est pas pertinente, pour des questions d’échelles et de conséquences potentielles (Barreteau et al., 2021). Nous revenons sur l’utilisation des jeux sérieux comme outil de simulation, puis sur les quelques usages sur la question de la qualité de l’eau.
6Les jeux sérieux sont apparus en tant que tels en 1974 (Abt, 1974), mais ont réellement émergé comme forme d’implémentation de modèles dans les années 2000. Ils font le lien avec d’autres formes de dispositifs permettant une expérimentation sociale : l’économie expérimentale (Schelling, 1961 ; Friedman & Sunder, 1994) et les exercices de simulation de politique (Toth, 1988 ; Duke & Geurts, 2004). Ces derniers sont les plus anciens, prenant leurs racines dans les « jeux de guerre » déjà connus dans la Chine Antique (Mermet, 1993) et ayant évolué vers la famille des jeux de stratégie en entreprise.
7Même si des jeux sérieux individuels existent, nous nous limitons ici à ceux impliquant un collectif de joueurs permettant de travailler sur leurs interactions et comportant une représentation explicite du temps. Ils s’appuient essentiellement sur la composante « simulacre » des jeux et sur leur caractère séparé des autres activités et circonscrit dans le temps et dans l’espace (Huizinga, 1951 ; Caillois, 1967). Ils constituent ainsi une arène sécurisée pour explorer les conséquences de comportements individuels et/ou collectifs sur l’évolution d’un système social et écologique et de ses composantes.
8Leur principe est de représenter, pour un enjeu collectif identifié, les acteurs les plus concernés, les ressources, les règles régissant leur évolution et les interactions entre acteurs, entre acteurs et ressources, et entre ressources (Etienne, 2011). Les joueurs endossent alors la représentation d’acteurs ou de groupes d’acteurs (voire dans certains cas de ressources) dont ils vont simuler le comportement dans les situations du jeu en fonction de leurs fiches de rôle et de leur interprétation de celles-ci. La résultante de l’ensemble de ces comportements génère une nouvelle situation de jeu. Pour des contraintes de mise en œuvre, le nombre de joueurs est limité. La sélection des acteurs représentés se focalise sur ceux qui sont à la fois impactant et impactés de manière significative. Ceux qui sont seulement impactant sont intégrés dans les scenarii, par exemple via des événements pseudo-aléatoires, tels que la mise en place de contrôles selon un scenario prédéfini. Dans ce cas, seule la possibilité de contrôles est connue des joueurs à l’avance. Ceux qui sont seulement impactés conduisent à la création d’indicateurs, tels que des nombres de jour d’interdiction de baignade.
9L’évolution du jeu réside ainsi dans la succession de choix sous contrainte faits par les joueurs et la réaction du système qui en résulte. Cette réaction du système concerne toujours les ressources et parfois également les acteurs, notamment quand les joueurs représentent des collectifs ou des institutions (Bonte et al., 2020). La représentation du changement doit répondre à une contrainte de temps afin que les joueurs ne s’ennuient pas. Le passage par un calculateur informatique permet de représenter ces dynamiques de manière plus réaliste, mais induit de nombreux biais, tel que la capture de l’attention des joueurs ou la moindre manipulation des artefacts du jeu (Becu, 2021). Des interfaces hybrides intégrant le contrôle de l’interface numérique dans la conception du jeu commencent à se développer pour contrebalancer ce phénomène.
10Les jeux sérieux, et notamment les jeux de rôles, ont très rapidement été utilisés sur les enjeux environnementaux dans des démarches visant à explorer l’évolution de systèmes sociaux et écologiques (Mermet, 1993 ; Barreteau et al., 2007 ; Barreteau et al., 2021). Nous nous focalisons ici sur les jeux de simulation permettant de représenter une dynamique du territoire. Nous n’intégrons pas dans cette revue toutes les formes de « gamification » (Groh 2012) apparues plus récemment, permettant par exemple de mobiliser des interfaces ludiques pour des enquêtes, sans mobiliser d’effet dynamique des actions dans le jeu. Dans notre domaine, il s’agirait par exemple de l’outil développé par Barataud sur les aires d’alimentation de captage (Barataud et al., 2015). La qualité et la disponibilité de l’eau sont souvent présents comme facteurs explicatifs de l’évolution de ces systèmes, par exemple pour des enjeux de conservation de la biodiversité, comme c’est le cas dans des jeux tels que ButorStar (Mathevet et al., 2007) ou NewDistrict (Becu et al., 2015) ; ou comme contraintes, par exemple pour la conception de systèmes d’élevage avec le jeu Dynamix (Ryschawy et al., 2022). Très peu abordent la qualité de l’eau comme enjeu central. Parmi ceux-ci, Powell et ses collègues s’intéressent à la qualité de l’eau de la mer Baltique (Powell et al., 2021). Avec SELECT ECOTECH, ils ont développé un jeu à un niveau stratégique, avec seulement 2 joueurs qui gèrent des systèmes d’occupation du sol. Il n’est ainsi pas fait référence de manière explicite à des pratiques d’usagers ni à leurs contraintes. Le jeu vise plutôt à amener deux autorités publiques à comprendre leurs interactions dans l’élaboration d’actions menant à l’amélioration de la qualité de l’eau de la mer Baltique via leurs choix de politique d’occupation du sol dans les bassins versants côtiers. Ce jeu n’aborde pas les possibilités d’évolution de la qualité de l’eau à l’exutoire d’un bassin versant dont l’emprise agricole resterait identique mais dont les pratiques agricoles seraient modifiées.
11Le jeu CAPIPP affiche lui explicitement l’objectif d’améliorer la qualité de l’eau en diminuant l’usage de pesticides sur la vigne (Hossard et al., 2022). Ce jeu cible le niveau de l’exploitation, voire du bloc de parcelles. De ce fait, il prend en compte le détail des pratiques permettant d’intégrer des apprentissages des viticulteurs sur des pratiques spécifiques. Ici, le viticulteur est la cause des pollutions, mais aussi à l’origine de la solution. Ce jeu ne permet pas d’envisager des solutions collectives. Par ailleurs, le niveau de détail retenu pour rendre compte de la complexité opérationnelle d’une exploitation viticole rend compliquée la mise en œuvre d’un tour de jeu et ne permet pas de dépasser le second tour lors d’un atelier.
12Le jeu WATPPASS a aussi l’exploitation comme échelle d’action (Della Rossa et al., 2022). Il se focalise sur des pratiques de gestion des adventices à un pas de temps hebdomadaire. Là encore, l’échelle spatio-temporelle a l’avantage de s’accorder finement aux pratiques des agriculteurs pour engager le dialogue sur des actions ponctuelles. Par contre, elle ne permet pas un horizon de simulation de plusieurs années, nécessaire si on veut inclure des changements structurels dans les systèmes de production.
13Cette échelle des changements structurels des systèmes de production est abordée, mais toujours à l’échelle de l’exploitation dans le jeu SEGAE (Jouan et al., 2021). Ce jeu destiné à un usage d’apprentissage prend la forme d’un « simulateur de vol » permettant à un joueur unique de se rendre compte des différents leviers d’action à sa disposition et de leurs interactions. De fait, il ne permet pas de prendre en compte les interactions entre les joueurs.
14Enfin le jeu RES’EAULUTION DIFFUSE (Seguin et al., 2018) est une solution intermédiaire simulant l’évolution de quelques exploitations dans un territoire de grandes cultures intensives, dans un contexte d’attente d’une plus grande protection des ressources en eau (en Brie). Il simule des rotations de cultures, permettant de disposer d’un horizon temporel de simulation plus long et d’intégrer les contraintes et leviers opérationnels qui limitent les possibilités de changement à court terme. Il rend ainsi compte de stratégies globales tout en intégrant des interactions entre les joueurs pour explorer des changements de pratiques.
15À part ce dernier jeu dont nous reprenons le choix de représentation du temps, les quelques exemples de jeu ciblant la qualité de l’eau en territoire agricole comme enjeu central permettent peu de travailler sur la diversité des interactions au sein de bassins versants. En conséquence, ils laissent peu de place aux complémentarités éventuelles entre les pratiques individuelles et les stratégies collectives dans le cadre d’une simulation dynamique.
16Les causes de la pollution des masses d’eau (au sens administratif) sont multiples. En milieu rural, les principaux enjeux de la préservation de la qualité de l’eau concernent les nitrates et les pesticides qui contaminent tant les eaux de surfaces que souterraines. Ces intrants agricoles sont à l’origine du déclassement de l’état chimique des masses d’eau. D’autres contaminants sont également d’intérêt comme les antibiotiques à usage vétérinaire ou les micropolluants domestiques apportés par l’épandage de boues de stations d’épuration. Enfin la pollution peut aussi concerner des pathogènes telles que des bactéries, des virus et des protozoaires (Houot et al., 2016). Parmi ces différentes sources de pollution, nous nous concentrons ici sur celles venant de pratiques agricoles visant à sécuriser une production via des amendements et des traitements contre les maladies et parasites.
17Les activités agricoles modifient fortement la qualité de l’eau et des milieux aquatiques. Si les pratiques de fertilisation, de protection des cultures ou l’élevage hors sol sont rapidement identifiées comme sources de pollution potentielles (Le Cor et al., 2021), l’évolution des couverts végétaux (Ceschia et al., 2017), le travail du sol, la modification et la simplification des paysages (Piscart et al., 2009 ; Lazrak et al., 2010) ont également des impacts sur les transferts de contaminants et la qualité de l’eau (Gascuel-Odoux et al., 2009). Ainsi, la croissance de la production agricole au moyen de l’agrochimie et de la mécanisation à partir des années 1960 a entraîné une dégradation des eaux en France et dans de nombreuses régions d’Europe. La pollution des eaux superficielles et souterraines par les nitrates et les produits phytosanitaires, considérée comme une cause majeure de la pollution des ressources en eau (Villey-Desmeseret & Ballay, 2001) est un problème d'actualité depuis les années 1990 (Blanchoud et al., 2019 ; Lapworth et al., 2015).
18Pour limiter le transfert de ces contaminants vers les eaux de surface, des espaces végétalisés (haies, bandes enherbées) sont proposés (Haddaway et al., 2018). En France, la mise en place de bandes enherbées est obligatoire le long des cultures depuis 2010 (JO, 2010). Des zones tampons humides végétalisées peuvent aussi être installées en sortie de drains quand ceux-ci s’avèrent nécessaires pour l’exploitation de sols à tendance hydromorphe (Gaullier, 2018). Les phénomènes contribuant à la transformation, la persistance ou au transfert des polluants sont nombreux et plusieurs paramètres comme la taille de la parcelle ou de l’îlot cultivé, la nature et la couverture du sol, la pente, la direction des sillons du labour, les espèces végétales, jouent un rôle. En ce qui concerne les nitrates, leur piégeage au sein de zones tampons humides (Gaullier, 2018 ; Marin et al., 2022) et la dénitrification sont souvent recherchés, mais la possibilité d’émission de N2O, puissant gaz à effet de serre, ne doit pas être négligée. Pour le phosphore, nécessaire aux plantes, l’enjeu se pose avec l’érosion et le lessivage de sols saturés menant à un accroissement de son transport jusqu’au cours d’eau (Dorioz, 2007 ; Romero et al., 2022). Pour les pesticides, leur mobilité et la limitation de leur transfert dépendent fortement de leurs propriétés physicochimiques qui déterminent leur capacité d’adsorption/désorption à la surface des particules de sol, de dissolution et de (bio)dégradation (Prosser et al., 2020 ; Lorenz et al., 2022).
19Ces différents travaux montrent le poids des pratiques agricoles et de leur évolution sur la qualité de l’eau en France. Si la pollution agricole varie en fonction des formes et du niveau d’intensification agricole et en fonction du contexte pédo-climatique (François, 2015), des mesures sont prises aux niveaux local, national et européen pour lutter contre ce type de pollutions diffuses. À partir des années 1980-1990, les pouvoirs publics, tant au niveau national qu’européen, ont élaboré des politiques publiques dans l’objectif de limiter les impacts négatifs de l’agriculture sur la qualité de l’eau. Il est apparu dès le début que la lutte contre la pollution des eaux d’origine agricole nécessite des changements de pratiques agricoles (Larrue, 1992 ; Gafsi, 1999). Ces politiques de lutte contre la pollution agricole se construisent au travers de différents textes législatifs : directive nitrate de 1991 et directive cadre sur l’eau (DCE) en 2000 au niveau Européen, loi sur l’eau de 1992, loi sur l’eau et les milieux aquatiques de 2006 et lois « Grenelle de l’environnement » 2009-10 au niveau national, etc. Ces politiques mettent en place une variété d’instruments dans des cadres de planification dédiés tels que les schémas directeurs d'aménagement et de gestion des eaux (SDAGE), retranscrits localement dans les schémas d'aménagement et de gestion des eaux (SAGE) et animés par les commissions locales de l’eau (CLE). Si ces instruments sont économiques (redevances prélèvement et pollutions, subvention, mesures agro-environnementales, etc.), réglementaires et prescriptifs (périmètres de protection des captages, zones vulnérables, etc.), ils sont également informationnels.
20Ces instruments visent à inciter les agriculteurs, groupe cible de ces politiques, à adopter des pratiques agricoles compatibles avec la protection des eaux à l’échelle de l’exploitation ou via l’instauration de périmètres de protection autour des captages d'eau souterraine. Ces mesures, plus ou moins coercitives, se sont renforcées également avec les évolutions de la Politique Agricole Commune (PAC) et notamment avec la réforme de la PAC en 2003 qui met en place « une conditionnalité des aides » au respect des directives européennes et à de « bonnes pratiques » définies nationalement. Leur dimension économique est forte via des instruments incitatifs ou pour sécuriser les revenus sur du moyen terme.
21Cependant, ces mesures nationales comme européennes demeurent limitées dans leur efficacité du fait de la diversité de pratiques, du caractère diffus et de la complexité des phénomènes de transfert de pollution, très variables selon le contexte pédo-climatique. Elles pâtissent surtout des difficultés de mise en œuvre doublées d’un manque d’adhésion voire d’une opposition forte des exploitants et des organisations professionnelles agricoles qui les considèrent comme inadaptées à leurs contraintes de production (Bourblanc & Brives, 2009).
22Face au manque d’adhésion, notamment, plusieurs expérimentations sont mises en œuvre dans le cadre de programmes nationaux ou régionaux par les organisations professionnelles agricoles comme le programme Fertimieux dans les années 1990 ou les plans Ecophyto depuis 2008. Si leur efficacité a été questionnée (Cour des Comptes, 2019), ces programmes, qui ont impliqué des organismes de recherche, ont montré que l’adhésion des agriculteurs était un levier déterminant. À une échelle plus locale, des expérimentations ont été conduites dans différents bassins versants avec un engagement des agriculteurs. Par exemple l’analyse du cas du bassin de l’Oudon (dans le bassin de la Loire) montre « que la réduction des pollutions d’origine agricole est un processus long qui demande la participation des acteurs du monde agricole et l’adhésion du plus grand nombre d’exploitants pour que les actions se traduisent au niveau de la qualité de l’eau du bassin. La diffusion des techniques respectueuses de l’environnement prend du temps, la dynamique de leurs effets sur le milieu également. La restauration de la qualité de l’eau est un processus qui n’offre ses fruits qu’à moyen ou long terme » (Laurent, 2015). Les zones ateliers ont aussi pu montrer la pertinence d’arrangements adaptés au contexte local (Billen & Garnier, 2000 ; Billen et al., 2007 ; Thieu et al., 2010), certains s’appuyant sur du partenariat avec des entreprises (Benoit & Papy, 1997). Leur mise en œuvre dépend aussi de la présence de filières structurées permettant un débouché à des productions diversifiées ou à plus haute valeur ajoutée.
23Dans une certaine mesure, les objectifs de réduction des pollutions agricoles peuvent converger avec un raisonnement économique, notamment à l’heure de la hausse des prix de l’énergie et, par effet cascade, de ceux des engrais et produits de synthèse, mais aussi du coût de leur épandage. Leur utilisation est de plus en plus conditionnée à un raisonnement coût/avantage et à une estimation plus précise des besoins des cultures, une meilleure connaissance de la valeur fertilisante des effluents animaux ou des couverts végétaux en interculture, ou encore une meilleure répartition dans le cycle de culture des fertilisants. Dans ce cadre, certaines mesures qui apparaissaient comme des contraintes, représentent au fil du temps un intérêt agronomique et économique (plan d’épandage, couverts végétaux, rotation des cultures, etc.) en conduisant les agriculteurs à réduire leur consommation de fertilisants et de produits phytosanitaires, tout en limitant les pertes de rendement. Cependant, si des agriculteurs exploitent bien ces changements de pratiques, il demeure des marges de manœuvre importantes chez le plus grand nombre. Le développement du raisonnement agronomique nécessaire pour mieux prendre en compte le potentiel de ces pratiques nécessite un renforcement du conseil technique et de la formation agronomique des exploitants (Cerf et al., 2013).
24La diversité des processus en jeu dans la dispersion, le ralentissement et/ou la dégradation des polluants, l’aspect territorialisé des pratiques ainsi que la diversité des acteurs et des leviers possibles pour limiter ces processus, conduisent vers l’élaboration d’un outil de type jeu sérieux pour pouvoir expérimenter différentes combinaisons d’actions individuelles et collectives sur la qualité de l’eau.
25Le choix de l’outil jeu vise à compenser l’impossibilité d’expérimenter sur le terrain. Il s’agit en effet de pouvoir évaluer les effets de politiques territoriales en fonction de contraintes individuelles au niveau des exploitations, ce qui implique une approche temporelle sur un horizon de plusieurs cycles culturaux (et donc au minimum une dizaine d’années).
26Pour explorer une diversité de moyens d’action et décrire la diversité des processus de production et de transfert des polluants, le jeu doit être capable de prendre en compte les différentes échelles depuis la parcelle jusqu’au bassin versant, et les rôles associés d’agriculteurs, de syndicat de bassin versant et d’élus à l’échelle de la commune pour leurs rôles cadrant les possibilités d’action des agriculteurs par les incitations, les réglementations et l’information.
27Du point de vue des actions, il s’agit de pouvoir explorer des possibilités d’évolution des pratiques pour une culture donnée tout en évitant l’opposition entre agriculture traditionnelle et agriculture biologique. Cependant, d’autres dimensions d’action individuelles et collectives doivent être proposées, à l’échelle d’une exploitation, induisant possiblement des modifications sur les cultures (par exemple allongement des rotations, diversification), ou à l’échelle collective (commune, bassin versant).
28La question des niveaux de compétences des agriculteurs et les échanges d’expérience sont des éléments à intégrer. Enfin, le jeu doit être capable de rendre compte d’une estimation de la qualité de l’eau afin de pouvoir comparer différents scenarii d’évolution.
29Le rôle intermédiaire des élus locaux ajoute au caractère réglementaire de la gestion de l’eau la prise en compte d’un choix politique de maintien et de soutien de l’agriculture sur le territoire.
30Le jeu permet de simuler l’évolution des pratiques sur une génération (20 ans) et favorise les interactions entre les agriculteurs, le territoire et ses acteurs. Outre l’expérimentation, le jeu développé devra aussi permettre de rendre compte des multiples contraintes aux transformations des territoires ruraux, afin de rendre accessible une meilleure qualité de l’eau dans des territoires restant à finalité agricole.
31En termes d’audience, ExpEau vise d’abord un public d’étudiants de l’enseignement supérieur général ou agricole, dans les domaines de la gestion de l’environnement ou de l’aménagement, afin de pouvoir répéter des expérimentations dans des conditions comparables. Outre l’accroissement de la robustesse du dispositif, l’objectif avec ce public est de constituer une base de données de trajectoires possibles. Dans un second temps, un public d’acteurs locaux est aussi pertinent, notamment pour explorer des pistes d’actions possibles à l’échelle d’un territoire, à affiner ensuite avec d’autres outils.
32Le jeu ExpEau vise à répondre au cahier des charges explicité ci-dessus. Nous détaillons ici sa conception et en présentons l’organisation et les différents éléments.
33La conception du jeu s’est dans un premier temps faite selon une démarche collaborative rassemblant des représentants de sept zones ateliers afin de garantir sa généricité. Sur la base d’un atelier de type Acteurs-Ressources-Dynamiques-Interactions (Etienne et al., 2008) organisé au sein de ce groupe de chercheurs, nous avons élaboré une structure de jeu centrée sur les modalités d’évolution de l’agriculture dans des territoires afin de limiter les pollutions de l’eau. La conception s’est alors orientée vers l’élaboration de contenus pour mettre en œuvre cette structure selon trois aspects : (1) une composante générique pour assurer la dynamique de jeu, (2) la constitution d’une démarche de représentation de bassin versant support du jeu, et (3) l’élaboration de contenus permettant de spécialiser le jeu pour le rendre pertinent dans différents contextes.
34L’élaboration de la composante générique s’est appuyée sur l’expertise de spécialistes de jeux apportant leurs conseils sur les représentations du temps et de l’espace notamment. Même si le jeu doit pouvoir être adapté en fonction des contextes où il est mobilisé, il comporte une composante générique qui organise les différents éléments mobilisés, spécifie la gestion du temps et fournit les méta-éléments à spécifier. Par exemple, les cartes de pratiques suivent un patron déterminé inspiré de Ini-WAG (Ferrand et al., 2021), transformant des ressources (temps et moyens financiers), en revenus et en pollutions, en fonction d’évènements aléatoires externes. Les autres actions peuvent intervenir sur ces paramétrages ou sur leurs conséquences agrégées. Le jeu peut ainsi facilement être adapté à de nouveaux contextes en sélectionnant ou adaptant le paramétrage des cartes existantes, voire en rajoutant des cartes par exemple pour d’autres cultures, à condition de respecter le même format.
35La démarche de représentation de bassin versant s’est développée à partir de l’exemple du bassin versant rural mosellan du Moderbach (Charpentier & Viviani, 2022). Elle consiste à passer de données spatialisées finement (modèle numérique de terrain et couverture/usage des sols) à une représentation de l’espace via des tuiles hexagonales. Le réseau hydrographique est alors réorganisé en un réseau d’écoulement explicite orienté vers un exutoire unique (Charpentier, 2021). À chaque tuile correspond un usage du sol (Nature, Agriculture, Urbain), attribué en fonction de l’usage dominant (figure 1). De petites modifications peuvent être effectuées à la marge.
Figure 1 A - Occupation des sols du bassin versant. Gauche : Corine Land Cover 2012, niveau 3. (Conception I. Charpentier)
Figure 1 B - Pavage hexagonal des données Corine Land Cover niveau 1. (Conception I. Charpentier)
36Cette méthode n’est pas spécifique à un bassin versant et peut être utilisée avec tout bassin quelle qu’en soit la surface, à partir du moment où 9 rôles d’agriculteur sont identifiables. La taille réelle de la cellule a longtemps fait débat au sein des participants. Celui-ci s’est soldé par un compromis : d’une part la cellule n’a pas d’aire chiffrée, d’autre part chaque joueur représente un ensemble plus ou moins grand d’exploitants agricoles.
37Le choix d’une représentation spatiale avec une centaine de tuiles a été fait par souci de jouabilité, les tuiles devant être sous le contrôle d’une douzaine de joueurs, chacun ayant à faire des choix sur un nombre de tuiles limité (retenu à 7).
38Enfin l’élaboration des contenus visant à permettre la contextualisation s’est principalement orientée vers la représentation des cultures possibles sur un territoire donné. Les représentants de chaque ZA ont alors caractérisé les systèmes de culture les plus fréquents dans leur région selon un même patron (figure 2). Le jeu est conçu pour pouvoir sélectionner un ensemble de cultures localement pertinent parmi un catalogue existant (grandes cultures, maraîchage, bovin viande, bovin laitier, vigne, etc.), ce catalogue pouvant être complété.
39Enfin nous avons procédé à des tests, tout d’abord au sein du groupe de conception, puis avec des collègues du réseau des zones ateliers (RZA) n’ayant pas participé à la conception, puis avec des collègues en partie hors RZA en lien avec l’agriculture. Ces tests ont permis de simplifier les éléments de jeu et de tester des modalités d’interaction analogique ou numérique.
40Le jeu est structuré en trois niveaux d’organisation tant au niveau spatial (cellule, territoire communal, bassin versant) que social (agriculteur, élu, gestionnaire de bassin versant). Il s’appuie sur trois types d’actions liées (1) aux pratiques agricoles, (2) aux pratiques limitant le transfert des polluants, soit directement, soit par des règles ou des incitations, (3) à une meilleure valorisation de l’agriculture. Ces trois niveaux d’organisation correspondent à la fois à un découpage hydrographique (sous bassin-versant) et institutionnel (commune).
41Le bassin discrétisé en hexagones est ainsi divisé en trois sous bassins indépendants (cf. figure 2) représentés par des plateaux placés sur des tables différentes afin de créer un effet de distance concentrant les interactions entre les joueurs d’une même table, hors des temps dédiés aux interactions collectives. Chaque plateau correspond au territoire d’une commune et comporte une indication sur son amont et son aval. Les plateaux représentent les cellules avec un code couleur pour l’occupation du sol (jaune = agricole, rouge = urbain et vert = espace naturel) et un numéro pour indiquer aux joueurs agriculteurs quelles sont les cellules qu’ils exploitent. Le réseau hydrographique y est également représenté pour identifier la position des cellules par rapport à celui-ci.
Figure 2 - Plateaux de jeu et configuration spatiale lors d'une session test : chaque plateau correspond à une commune (amont, milieu, aval) et regroupe trois joueurs « agriculteur » et un joueur « élu ». la table « gestionnaire » correspond à la fois à la localisation du joueur « gestionnaire » et au lieu de réunion de tous les joueurs (Conception O. Barreteau).
42Au niveau physique, dans le jeu, seules les cellules avec une occupation agricole sont susceptibles de générer une pollution. Celle-ci dépend du type de culture et de la pratique agricole, ainsi que de la présence d’infrastructures agroécologiques sur la parcelle limitant la propagation des polluants.
43Les actions de pratique agricole ont toutes la même structure. Elles sont spécifiées au niveau de la pratique pour une culture donnée. Ainsi, chaque culture est décrite selon deux à trois niveaux de pratiques, plus ou moins intensives, nécessitant différents niveaux d’intrants générateurs de plus ou moins de pollution. Ces niveaux de pratiques sont précisés et encodés dans différentes cartes (figure 3). Les pratiques sont paramétrées par un niveau de technicité minimum, un niveau d’effort (mesuré en unités de temps de travail) et d’investissement, en particulier en intrants (mesuré en unités de bien), par un niveau de production (mesuré en unités de bien) et par un niveau d’émission de polluants. Tous ces paramètres sont positionnés sur une échelle allant de 0 à 5. Dans la partie basse de la carte figurent les bonus/malus engendrés par les écarts à la « normale » dus aux aléas météorologiques et d’occurrence de maladies (voir figure 3).
Figure 3 - Exemple de cartes actions « pratique agricole ». Les lignes Météo M1, M2 et M3 correspondent respectivement à des tendances d’écarts à la normale de type hiver froid et humide, été frais et humide (M1), hiver doux et humide, été chaud et humide (M2), hiver froid et sec, été chaud et sec (M3). (Conception collective, Réalisation Ere de Jeux)
44Chacune des autres modalités d’action (formation, mise en place d’infrastructure, accès à un marché de producteur, etc.) est aussi comptabilisée en unité de temps (UT) et en unité de biens (UB) lors de sa mobilisation et pour leur maintien. L’effet éventuel de ces actions sur le niveau de production de la parcelle et l’émission de polluants est également comptabilisé. Un court texte sur la carte décrit leurs autres conséquences éventuelles. Ces actions peuvent, par exemple, modifier les pratiques accessibles au joueur via le niveau de technicité (action de formation), le seuil de pollution admissible (révision de règlement, bonus pour pratique environnementale), ou le revenu associé à une action (accès à un marché de producteurs, bonus pour pratique environnementale).
45La connaissance du niveau de pollution est accessible pour le gestionnaire et les élus à partir des informations fournies par les joueurs : à l’exutoire de chaque sous-bassin pour l’élu en charge de ce territoire, et à tous les exutoires pour le gestionnaire.
46Le matériel permettant la mise en œuvre est constitué de plateaux représentant les trois sous-bassins du territoire, de fiches de rôles permettant de guider les joueurs dans la prise en main de leur rôle, de cartes et de jetons représentant les actions et de fiches de saisie permettant de matérialiser l’évolution des ressources de chacun et de la pollution. Une version « print and play » sera mise à disposition sur data.indores.fr (Barreteau et al., 2023). La spécification du territoire étant possible grâce à XGeoTiles, plusieurs plateaux de jeu seront proposés.
47Les actions possibles sont présentées sous forme de cartes et de planches mémo. La figure 4 ci-dessous présente celles pour le joueur ayant le rôle de gestionnaire. Les autres joueurs ont le même type de support. Les actions (pratique agricole, mise en place d’infrastructure) sont localisées et matérialisées sur le plateau par des jetons. Cette représentation physique du jeu permet de partager une information partiellement visible sur un territoire réel, mais aussi d’inciter au partage d’expérience entre les joueurs d’une même table.
Figure 4 - Planche mémo des actions possibles pour un joueur avec un rôle de gestionnaire. (Conception collective, Réalisation Ere de Jeux)
48Chaque joueur a une fiche lui signifiant les grandes lignes de son rôle, incluant une description des actions possibles sous forme de texte court. Ces fiches offrent le moyen au joueur de se projeter dans son rôle, en lui donnant une histoire, un contexte de vie et un objectif. Cette contextualisation est particulièrement utile pour les joueurs sans expérience de l’activité qu’ils ont à mener. Pour les joueurs avec un rôle d’agriculteur, la fiche de rôle présente les compétences initiales ainsi que les pratiques agricoles en place au démarrage (Figure 5 par exemple).
Figure 5 - Exemple de fiche de rôle recto/verso pour un des rôles d’agriculteur (Conception : collective, Réalisation Ere de Jeux).
49Enfin chaque joueur a une fiche de saisie permettant d’enregistrer les actions choisies à chaque tour, mais aussi de faciliter le calcul des conséquences des actions selon les règles d’évolution décrites ci-dessous.
50Le tour de jeu représente une durée de 3 ans, temps caractéristique minimum d’une rotation de cultures dans un itinéraire technique ou d’arrivée à la production d’une culture pérenne. Cela permet de représenter des horizons temporels suffisamment longs pour tenir compte des inerties propres à la conduite de systèmes d’exploitation. Un tour débute par les choix d’action des joueurs de manière individuelle ou en interaction au sein de la commune. Les joueurs élus et gestionnaires peuvent interagir avec les joueurs de leur niveau d’organisation pendant cette période, en leur proposant des aides, changeant leur cadre ou les contraignant. Une réunion au niveau du bassin versant a lieu et en même temps les aléas, communs à l’ensemble du bassin versant sont générés. Enfin les conséquences pour les revenus de chacun et la qualité de la rivière sont calculées.
51Chaque rôle et chaque cellule ont leur propre dynamique par tour de jeu. Tous les joueurs, quel que soit leur rôle, reçoivent une quantité fixe d’unités de temps par tour, non capitalisable d’un tour à l’autre. La dotation en unités de bien, capitalisable, n’est fixe que pour le rôle de gestionnaire. Ces deux ressources leur permettent de réaliser des actions selon les cartes qui leur sont ouvertes. Ces actions ont un effet immédiat.
52À la fin du tour, le joueur agriculteur reçoit une quantité d’unités de biens intégralement dépendante de ses propres actions. Il s’agit de la somme des productions des cultures diminuées des dépenses pour les intrants sur chacune des parcelles, corrigées des aléas, augmentée des autres sources éventuelles (bonus pour pratique environnementale, accès à un marché de producteurs). Son capital est simultanément diminué des investissements (formation, diversification, infrastructure).
53Le joueur élu reçoit une quantité variable d’unités de bien à chaque tour ne dépendant pas uniquement directement de ses choix. Celle-ci est composée (1) d’une part fixe, (2) d’une part dépendant de la richesse produite, (3) d’une part dépendant de la satisfaction ressentie par les habitants, et (4) d’une part correspondant à l’attractivité du territoire. La satisfaction des habitants est la somme des niveaux de satisfaction exprimés par chaque joueur à la fin du tour. L’attractivité est mesurée par la somme d’indicateurs de qualité de l’eau et la présence d’aménités comme un marché de producteurs.
54Au niveau des entités physiques, chaque cellule agricole génère la quantité de polluants spécifiée sur la carte action pratique agricole jouée par l’agriculteur qui l’exploite, déduction faite de la part de pollution retenue par la présence d’une infrastructure agroécologique et ajout du surplus de pollution engendré par une météo défavorable. Pour renforcer les interactions entre joueurs, les pollutions individuelles des trois agriculteurs d’un sous-territoire sont collectées par leur élu. Ces informations sont alors communiquées au gestionnaire du bassin versant.
55Plusieurs tests ont été réalisés afin d’affiner le paramétrage et la fluidité du jeu. Le nombre de cellules et d’actions possibles et les variations de la météo font que la saisie des informations et le calcul des impacts ont très tôt été identifiés comme des verrous. Les résultats des modes de jeu hybride et de plateau se sont révélés très différents en termes d’échanges entre les joueurs.
56Si ces premiers tests ont été réalisés exclusivement avec les développeurs du jeu, les trois tests suivants ont intégré neuf à treize participants chacun avec une participation croissante de personnes ne connaissant pas le jeu (~20 %, ~50 %, ~80%).
57Les premiers tests ont été menés en intégrant simultanément le jeu de plateau et un environnement numérique pour faciliter (1) la saisie des actions et (2) le calcul des gains et de la pollution. Ce choix avait été fait pour simplifier la diffusion des résultats entre chaque tour de jeu et permettre la discussion entre les joueurs à partir des indicateurs lors du débriefing final.
58Cependant, la présence de deux supports simultanés (jeu physique et virtuel), qui se voulaient complémentaires, n’a pas permis une bonne interaction entre les joueurs, chacun étant focalisé sur ses propres indicateurs. Le choix a été fait d’un test sans environnement numérique, ce qui a permis de faciliter et d’amplifier les interactions entre les joueurs autour du plateau de jeu. Les tests suivants ont été réalisés sans support numérique.
59Les premières tentatives ont mis en avant la complexité et le manque de fluidité du jeu, la difficulté à comprendre les multiples cartes et le rôle de chacun, mais aussi à réaliser les 6 tours de jeu prévus pour couvrir une période de 20 ans pendant un temps raisonnable de jeu. De plus, les calculs initialement réalisés par l’interface numérique se sont révélés trop complexes à réaliser par chaque joueur, les unités de bien ainsi que les indicateurs de pollution et de satisfaction étant à ajuster en fonction de la météorologie et des nouvelles infrastructures installées sur le bassin.
60Les cartes action ont donc progressivement été simplifiées afin de réduire la quantité d’informations à assimiler en début de partie et la complexité des calculs à la fin de chaque tour.
61Les cartes action des élus et gestionnaires étaient initialement très restreintes et ne permettaient pas un positionnement clair de ces acteurs. Elles ont été complétées, tout en gardant une capacité d’action conforme, dans la mesure du possible, à la réalité de terrain.
62Une fiche de saisie a été créée pour organiser et faciliter les calculs à chaque tour de jeu. Finalement, une calculatrice numérique (https://www.za-inee.org/fr/eau-environnement/) vient d’être développée pour effectuer plus rapidement les calculs complexes, et tester l’influence des scénarii météorologiques, d’ajouts d’infrastructures agroécologiques, de changement de pratiques.
63Ces différentes modifications ont permis une meilleure fluidité de jeu, une bonne dynamique collective lors des trois derniers tests, ainsi qu’une plus grande implication des joueurs, avec une bonne interactivité.
64En fonction de la zone atelier de chacun, certaines pratiques agricoles ont été suggérées comme par exemple la culture fourragère ou l’élevage porcin. Des alternatives supplémentaires ont été proposées au niveau des exploitations telles que la mise en place de jachères ou de méthaniseurs sans toutefois déboucher sur la mobilisation de terres pour la production d’énergie (http://www.senat.fr/rap/r19-646/r19-6467.html).
65La situation de départ peut être adaptée à la zone atelier. Chaque joueur agriculteur démarre avec des parcelles mises en culture pour des types de culture prédéfinies. Ils ont aussi un niveau de compétence initial prédéterminé pour chacune de ces cultures, défini en cohérence avec le texte de présentation du rôle. Ce niveau de compétence détermine l’itinéraire technique suivi antérieurement au premier tour. L’initialisation des joueurs élu et gestionnaire de bassin se fait seulement sur la lecture du rôle. Il n’y a pas d’infrastructures installées au départ.
66Nous rendons compte ici de la dernière session test. La collecte des fiches de saisie permet a posteriori de revenir sur la trajectoire simulée au niveau de chaque joueur et au niveau d’indicateurs agrégés. Ceci permet d’une part d’animer le débriefing à la suite du jeu et d’autre part de constituer une base de comparaison entre sessions de jeu. Nous donnons ici à titre d’exemple les trajectoires individuelles en termes d’usage d’unités de biens, d’unités de temps et de contribution à la pollution (figure 6), l’évolution comparée des revenus (figure 7) et le niveau de pollution agrégé (figure 8). La comparaison des trajectoires individuelles montre une hétérogénéité entre des joueurs qui accroissent leur activité (et également les trois indicateurs) et d’autres qui au contraire la réduisent. Il faudra plusieurs sessions pour tester si ces évolutions de comportements dépendent des fiches de rôle ou de la motivation des joueurs.
67Cette session avait été marquée par un joueur gestionnaire de bassin particulièrement investi dans la mise en place d’une action collective. Plusieurs joueurs ont perçu une impression de saturation de leur capacité d’action du fait des événements météorologiques aléatoires impliquant une augmentation du temps de travail en cours de saison. Le jeu leur a aussi révélé la nécessité de planifier sur plusieurs tours les transitions qu’ils voulaient mettre en place afin d’en avoir les moyens et d’éviter une faillite. Pour certains, une réduction du nombre de cellules exploitées a été une autre stratégie pour pouvoir investir dans des formations et des équipements pour de nouvelles pratiques. Cette hétérogénéité se retrouve dans les écarts de revenus qui s’accroissent. Là encore une répétition de sessions permettra d’identifier si certains rôles sont plus ou moins prompts à se mettre sur une trajectoire d’accroissement ou de maintien de revenus, et/ou à viser des compromis pour contribuer à la qualité de l’eau. Enfin le niveau de pollution agrégé montre que, malgré un engagement certain des joueurs pour améliorer la qualité de l’eau du fait des incitations proposées par le joueur gestionnaire, il a fallu 3 tours pour commencer à identifier un signal de baisse de pollution.
Figure 6 - Evolutions individuelles des joueurs avec en abscisse les tours de jeu, en ordonnée les quantités d’Unité de Temps (UT) et d’Unités de bien (UB tot) mobilisées et d’Unités de pollution produites (conception O. Barreteau).
Figure 7 - Comparaison des évolutions de revenus, avec en abscisse les tours de jeu, en ordonnée le bilan en Unités de Bien gagnées et dépensées.
Figure 8 - Evolution agrégée de la pollution avec en abscisse les tours de jeu, et en ordonnée le nombre moyen d’unités de pollution émises à chaque tour (conception O. Barreteau).
68Plusieurs aspects du jeu se sont révélés essentiels à l’issue des tests.
69L’animateur a un rôle central dans la dynamique du jeu. Un support lui est nécessaire pour présenter le jeu et faciliter l’immersion rapide des joueurs.
70La séparation physique en 3 tables représentant trois sous-bassins versants est un succès et permet de séparer les interactions directes entre joueurs de l’amont, du milieu et de l’aval du bassin versant. Elle exprime physiquement le besoin de se déplacer pour communiquer avec les joueurs des autres secteurs géographiques.
71Les cartes de rôle permettent bien aux joueurs d’incarner leurs rôles et d’interagir en conséquence selon leur interprétation. L’initialisation, faisant figure de « tour 0 » aide également les joueurs à s’approprier leur rôle. Bien que leurs capacités d’action soient a priori restreintes, il ressort aussi que les rôles d’élus et de gestionnaires se sont avérés centraux dans le jeu. En particulier, le rôle du gestionnaire semble avoir une influence forte sur la dynamique du jeu. Le déroulé d’une simulation est donc sensible au choix du joueur devant l’incarner, notamment à sa capacité à animer des réunions.
72Il s’est avéré préférable d’utiliser des textes minimalistes pour la description des cartes acteur, permettant néanmoins de bien illustrer la complexité du rôle et des actions.
73L’enjeu premier a été de réussir à développer un jeu « jouable » c’est-à-dire facile à prendre en main, dynamique et fluide tout en rendant compte de la complexité du système et des contraintes des acteurs (diversité d’agriculteurs, d’élus et de gestionnaires).
74Au cours de ces premiers tests les discussions restaient principalement centrées sur l’outil : la fluidité de jeu, sa complexité, son réalisme, le dispositif, ses supports, etc. Le développement du jeu en est aujourd’hui à une étape où il est possible de questionner le ressenti des joueurs pour rendre compte des prises de conscience s’opérant au cours de la partie.
75Des sessions de jeu avec des publics scolaires (lycéens, BTS) et étudiants (Master) se mettent maintenant en place. Leur premier objectif est de constituer une banque de trajectoires simulées permettant de comparer les solutions retenues par les joueurs dans différents contextes. Un deuxième objectif est d’explorer le potentiel pédagogique de cet outil à différents niveaux de formation. In fine, ce jeu pourra être joué avec les acteurs du territoire d’un bassin versant. Tester le jeu dans différents contextes avec différents publics permettra de bénéficier de l’expérience des joueurs pour faire éventuellement évoluer les cartes afin par exemple de rendre compte de la spécificité des contextes. Cela permettra également de capitaliser d’une part sur les trajectoires suivies au cours de chaque session de jeu, avec une diversité de contextes, et d’autre part les éléments de discussion que ces sessions auront suscité auprès d’une diversité de publics sur les problématiques de qualité de l’eau au sein d’un bassin versant.