Le contexte étudié est celui d'un système irrigué qui connaît une pénurie en eau structurelle. La thèse compare différentes règles d'allocation de l'eau et de taxation lorsqu'on tient compte des inévitables marges de manoeuvre dont disposent les irrigants, notamment en ce qui concerne la surface mise en culture, l'équipement ou la stratégie d'irrigation. Ces marges de manoeuvre peuvent engendrer une interdépendance entre les agriculteurs : les interactions qui en découlent sont déterminées à l'équilibre. De façon très générale, on peut définir des règles d'allocation de type ex ante, où chaque agriculteur reçoit une quantité d'eau indépendante de ses choix et de ceux des autres agriculteurs, et des règles de type ex post qui distribuent l'eau en fonction des choix effectués. Si les règles de type ex post permettent de bien valoriser l'eau sur l'ensemble du système irrigué et peuvent organiser un partage efficace du risque, elles créent aussi par la même occasion des interactions stratégiques qui aboutissent à un sur-assolement. Une comparaison est faite entre règles ex ante et ex post, avec des agriculteurs qui n'ont pas la même capacité à valoriser l'eau lorsque la ressource à partager est connue, et avec des agriculteurs d'aversions au risque différentes lorsque la ressource est incertaine. De plus, quand le coût d'audit du respect des allocations est important, le gestionnaire doit mettre en regard l'acquisition de plus d'information pour diminuer l'iportance de ces interactions, et le coût d'acquisition de cette information. Ces questions sont appliquées sur deux terrains d'étude: de petits périmètres irrigués en Tunisie centrale gérés par des associations d'irriguants, et le bassin de l'Adour dans le Sud-Ouest de la France, où la culture intensive du maïs provoque des tensions sur la ressource pendant l'été.

Cette thèse comporte trois essais en économie des ressources naturelles. Le Chapitre 2 analyse les effets du stockage d’une ressource naturelle sur le bien-être et sur le stock de celle-ci, dans le contexte de la rizipisciculture. La rizipisciculture consiste à élever des poissons dans une rizière en même temps que la culture du riz. Je développe un modèle d’équilibre général, qui contient trois composantes principales : une ressource renouvelable à accès libre, deux secteurs de production et le stockage du bien produit à partir de la ressource. Les consommateurs stockent la ressource lorsqu’ils spéculent que le prix de cette ressource sera plus élevé dans le futur. Le stockage a un effet ambigu sur le bien-être, négatif sur le stock de ressource au moment où le stockage a lieu et positive sur le stock de ressource dans le futur. Le Chapitre 3 étudie les effects de la migration de travailleurs qualifiés dans un modèle de commerce international lorsqu’il y a présence de pollution. Je développe un modèle de commerce à deux secteurs dans lequel j’introduis les questions de pollution et de migration dans l’objectif de montrer que le commerce interrégional peut affecter le niveau de pollution dans un pays composé de régions qui ont des structures industrielles différentes. La mobilité des travailleurs amplifie les effets du commerce sur le capital environnemental. Le capital environnemental de la région qui a la technologie la moins (plus) polluante est positivement (négativement) affecté par le commerce. De plus, je montre que le commerce interrégional est toujours bénéfique pour la région avec la technologie la moins polluante, ce qui n’est pas toujours le cas pour la région qui a la technologie la plus polluante. Finalement, le Chapitre 4 est coécrit avec Yves Richelle. Dans ce chapitre, nous étudions l’allocation efficace de l’eau d’un lac entre différents utilisateurs. Nous considérons dans le modèle deux types d’irréversibilités : l’irréversibilité d’un investissement qui crée un dommage à l’écosystème et l’irréversibilité dans l’allocation des droits d’usage de l’eau qui provient de la loi sur l’eau (irréversibilité légale). Nous déterminons d’abord la valeur de l’eau pour chacun des utilisateurs. Par la suite, nous caractérisons l’allocation optimale de l’eau entre les utilisateurs. Nous montrons que l’irréversibilité légale entraîne qu’il est parfois optimal de réduire la quantité d’eau allouée à la firme, même s’il n’y a pas de rivalité d’usage. De plus, nous montrons qu’il n’est pas toujours optimal de prévenir le dommage créé par un investissement. Dans l’ensemble, nous prouvons que les irréversibilités entraînent que l’égalité de la valeur entre les utilisateurs ne tient plus à l’allocation optimale. Nous montrons que lorsqu’il n’y a pas de rivalité d’usage, l’eau non utilisée ne doit pas être considérée comme une ressource sans limite qui doit être utilisée de n’importe quelle façon. / This thesis consists of three essays in resource economics. Chapter 2 analyzes the effects of resource storage on welfare and on the resource stock, in the context of rice-fish culture. I develop a simple general equilibrium model, that has three central components: one open access renewable resource with logistic natural growth, two production sectors and storage of the good produced with the resource. Consumers store the resource when they speculate that the price of the resource will be higher in the future. Storage has an ambiguous effect on welfare, has a negative impact on resource stock at the period the storage takes place and has a positive impact for all following periods. Chapter 3 examines the effects of migration of skilled workers in a model of interregional trade in the presence of pollution. I develop a two-sector model of trade that incorporates both pollution and migration issues to show that interregional trade can affect the pollution level of a country composed of regions with different industrial structures. The mobility of workers amplifies the effects of interregional trade on the environmental capital. The region with the less (more) polluting technology is affected positively (negatively) by trade. Migration doesn’t affect the trade pattern. The region with the less polluting manufacturing industry always gains from trade. If the preferences over manufactures is relatively low, the region with the more pollutant technology can experience a loss from trade in the long run. Finally, Chapter 4 is co-authored with Yves Richelle. In this chapter, we consider the problem of efficiently allocating water of a lake among different potential users. We consider two types of irreversibility: the irreversibility of an investment that creates a fixed damage to the ecosystem and the irreversibility of the right to use the resource that comes from the legislation (legislative irreversibility). First of all, we determine the value of water for users. Then, we characterize the optimal allocation of water among users. With legislative irreversibility, we show that it is sometimes optimal to reduce the amount of water allocated to the firm, even though there is no rivalry in use. Moreover, we show that it is not always optimal to prevent the damage created by the irreversible vi investment. We define the context, in which it is optimal to intervene to prevent the damage. Furthermore, with irreversibility, we prove that the marginal value of water at the efficient allocation for users is not equalized. Overall, we show that in the case of no rivalry in use, unused water should not be seen as a limitless resource to be used in any way whatever.