Diffusion Sélective de l'Information
Du 8 au 14 fevrier 2021
Veille Stratégique Environnementale
Agriculture et alimentation
L’agrivoltaïsme se pose en solution pour le climat
Le développement des énergies renouvelables se fait aujourd'hui au détriment des terres agricoles, dont les rendements sont menacés par le changement climatique. Pour résoudre cette problématique, une entreprise française développe, depuis 2009, le concept d'agrivoltaïsme : où comment des panneaux solaires aident les cultures à se protéger des aléas climatiques.
«... Aujourd’hui, l’agriculture a besoin de répondre à l’augmentation de la demande mondiale. Il faut donc opérer une reconquête des terres agricoles alors qu’elles sont menacées, d’une part, par les changements climatiques qui affectent les rendements et, d’autre part, par le développement des énergies renouvelables. Mais la question qu’il faut se poser, c’est : est-ce que l’agriculture et les panneaux solaires peuvent faire bon ménage ?
Comment tirer profit des panneaux solaires photovoltaïques afin d’aider les agriculteurs à s’adapter aux conséquences du changement climatique?
En 2009, on lance une phase de recherche fondamentale. Ce qu’on a d’abord essayé de comprendre, ce sont les phénomènes d’ombrages intermittents sur les cultures et leurs avantages potentiels. On a assez vite démontré que, sans pilotage intelligent, c’est difficile d’être efficace car il faut donner aux plantes un éclairage qui varie au cours de la journée, mais aussi au cours des saisons, de façon à pouvoir laisser la photosynthèse s’installer pleinement tout en les protégeant lorsqu’elles souffrent ou dépensent de l’énergie.
En 2013, le programme entre dans une nouvelle phase pour concevoir l’intelligence qui va permettre à ces ombrières photovoltaïques d’aider les agriculteurs à s’adapter au changement climatique. Des tests sont ensuite effectués sur deux types de cultures : la laitue et la vigne. Depuis 3 ans, le programme est entré dans sa troisième phase, celle qui consiste à réaliser des tests en conditions réelles. La commercialisation devrait intervenir l’année prochaine.
« La recherche agronomique mondiale a toujours considéré le climat comme une donnée qu’on ne peut pas contrôler. Mais si je modifie les paramètres micro-climatiques, est-ce que je suis capable d’améliorer ma performance ? »
L’agrivoltaïsme, sorte d’agroforesterie moderne ?
Un pionnier de l’agrivoltaïsme et inventeur de cette pratique commence à être reconnue pour son efficacité. Le Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (CEREMA) vient d’ailleurs de l’intégrer dans son référentiel d’outils pour l’adaptation au changement climatique. Un système qui rappelle pourtant l’agroforesterie, une pratique ancienne qui revient aujourd’hui sur le devant de la scène à la faveur du développement de l’agroécologie.
L’agrivoltaïsme est un système agroforestier piloté intelligemment. « On a des résultats spectaculaires sur les pommiers pour limiter les arrêts de croissance dues aux excès de chaleurs durant les canicules. Les ombrières permettent aussi de réduire de près de 60% le stress hydrique, et on a des diminutions de la consommation d’eau qui peuvent aller jusqu’à 30%, sur des systèmes d’irrigation au goutte à goute, c’est à dire des systèmes déjà optimisés » ajoute l’entrepreneur.
Mais dans cette équation, qu’en est-il réellement de la production d’électricité et de son intérêt dans le dispositif ?
Donner la priorité à la protection des plantes
Concrètement, le fournisseur de technologie, qui vend un système de pilotage intelligent des ombrières. Système conçu en partenariat avec une deuxième startup française spécialiste en matière d’aide à la décision appliquée au secteur agricole. En parallèle, le premier inventeur de la pratique propose également un accompagnement pour monter les projets en coopération avec les agriculteurs et les exploitants photovoltaïques qui assurent la maintenance des ombrières.
Mais l’inventeur de la pratique se positionne également comme un tiers de confiance dans ce système, afin de garantir que la priorité à la question agricole est toujours respectée. « Le danger de l’agrivoltaïsme, c’est de privilégier la production d’électricité à la protection des plantes. Or, l’efficacité du système n’existe que si la priorité est donnée à la plante et à sa croissance et qu’il n’y a pas de compromis avec la production d’électricité »…
Pour le moment, l'inventeur de la pratique de l’agrivoltaïsme est lauréat de 37 projets issus des appels d’offres pour les projets agrivoltaïques et devrait commencer à industrialiser son procédé dans le courant de l’année …»- Cliquez ici
Des outils de régulation climatique utilisant l'intelligence artificielle pour protéger les plantes
«... Le réchauffement climatique devrait poser de sérieux problèmes à l’agriculture mondiale dans les prochaines années. Déjà, en 2014, le GIEC précisait ses craintes sur ce point : sans adaptation, les rendements des grandes cultures (blé, maïs, colza) pourraient perdre en moyenne 2% par décennie. Alors que pour répondre à la demande mondiale, la production devra augmenter de 14% tous les dix ans.
Un casse-tête qui se paie d’ailleurs très cher. On estime ainsi à 1,8 milliard de dollars les pertes pour l’agriculture californienne lors de l’épisode de sécheresse de 2015. Cet été, la Suède a subi une sécheresse historique avec des journées où le thermomètre n’est pas descendu en dessous des 25°C. Certains agriculteurs ont vu leurs rendements baisser jusqu’à 70%. Une perte estimée à 970 millions d’euros.
Si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas, ces phénomènes devraient devenir de plus en plus fréquents dans le monde. Aussi, pour garantir les rendements, il est nécessaire d’imaginer dès aujourd’hui des solutions pour s’adapter à cette problématique.
Des ombrières pour protéger les culture
Un outil de régulation climatique à destination des exploitants agricoles a été conçu par une entreprise française pour s'adapter aux cultures qui sont sensibles aux aléas météorologiques comme le maraîchage, l’horticulture et la viticulture. Il s’agit d’ombrières intelligentes qui sont installées au-dessus des parcelles et qui protègent les sols et les cultures. Ces structures sont entièrement automatisées et fonctionnent en utilisant de l’intelligence artificielle. Elles s’adaptent ainsi à chaque culture et à chaque environnement.
De cette manière, l’exploitant redéfinira des objectifs afin de paramétrer le logiciel en fonction de ses besoins. Il peut ensuite suivre les données grâce à une application mobile. Cela permet de conduire son exploitation avec des informations supplémentaires et de pouvoir mieux réagir en cas d’épisode climatique traumatisant.
De par leur surface, ces ombrières peuvent également être équipées de panneaux photovoltaïques. L’énergie produite est alors soit autoconsommée sur la parcelle, soit revendue aux voisins dans une logique de circuit-court qui rapproche les producteurs des consommateurs. Une solution qui facilite d’ailleurs le retour sur investissement.
Des plantes plus résistantes et des rendements maintenus
Les avantages des cultures sous ombrières permettent ainsi d’avoir des plantes plus résistantes et une hausse sensible des rendements agricoles. En s’ouvrant et se fermant de manière autonome grâce à la technologie, les cultures sont gérées de manière plus précise. La modulation de l’ombre au sol assure une maîtrise de la température des plantes.
Cela peut permettre également d’éviter les gelées de printemps de manière durable. Enfin, face à un épisode extrême comme la grêle ou la neige, la fermeture des ombrières permet de protéger les cultures. En outre, les structures sont d’une hauteur modulable qui s’adapte aux engins agricoles utilisés. Une façon d’anticiper des aléas climatiques dont les conséquences sont parfois désastreuses pour les exploitants, mais aussi pour les consommateurs ...»- Cliquez ici
Agroécologie : les haies bocagères, à quoi ça sert ?
«... Le Ministre de l'Agriculture, Julien Denormandie, vient d'annoncer un financement de 50M€ pour replanter 7 000 kilomètres de haies en France à l'issue du One Planet Summit. Stockage du carbone, lutte contre l'érosion, gestion de l'eau... quels sont réellement les avantages des haies pour le monde agricole ?
Dans la foulée du One Planet Summit 2021 dédié à la Biodiversité, le ministre de l’Agriculture, Julien Denormandie, confirmait la volonté de ses services de relancer activement la plantation de haies bocagères dans nos campagnes. Au total, 7 000 kilomètres de haies devraient donc être plantées d’ici à 2022 dans le cadre du plan France Relance.
Un chiffre à mettre en balance avec les 750 000 kilomètres de haies qui ont disparues des bocages français depuis 1950 en raison du remembrement agricole et du déclin de l’activité d’élevage au profit de la céréaliculture intensive. 70 ans plus tard, face au déclin de la biodiversité et la nécessité de repenser nos modèles agricoles autour du développement de pratiques agroécologiques, les haies redeviennent à la mode. Mais planter des haies, à quoi ça sert ?
Un allié dans la lutte contre le réchauffement climatique
Les haies permettent de stocker du carbone. D’après l’INRAE, en fonction de leurs caractéristiques et des propriétés intrinsèques du sol, les haies ont un potentiel pour stocker du carbone additionnel dans les sols, en plus de celui qu’elles sont susceptibles de stocker dans leur système racinaire ou dans leur biomasse aérienne. Une caractéristique intéressante qui nécessite des études complémentaires pour quantifier et gérer durablement les haies bocagères. Mais au regard de l’urgence climatique que nous traversons, c’est une première raison valable d’accélérer la plantation de haies.
Les haies permettent de lutter contre les sécheresses. L’autre raison pour laquelle il s’avère nécessaire aujourd’hui de replanter des haies, c’est l’adaptation de nos pratiques agricoles à un climat qui change inéluctablement. D’après Météo-France, l’été 2020 à été le plus sec jamais enregistré depuis le début des mesures en 1959. Plus inquiétant, il s’agit de la troisième année consécutive que la période estivale atteint des niveaux de sécheresse jamais mesurés précédemment. Et ce n’est qu’un début.
Ici aussi les haies ont un rôle important à jouer pour réduire les effets de la sécheresse sur les parcelles agricoles puisqu’elles modifient la circulation de l’eau en surface du sol. Grâce à leur racines, elles ralentissent le ruissellement et favorisent l’infiltration de l’eau dans le sol. De fait, elles permettent donc de limiter les risques de sécheresses mais aussi les risque de crues.
Un allié pour les exploitants agricoles
Un refuge pour la biodiversité et les auxiliaires de culture. Les haies bocagères et les bosquets sont aussi un formidable réservoir de biodiversité. Elles servent de couvert ou de gîte pour de nombreux oiseaux ainsi que pour certains animaux qui ont drastiquement diminué des plaines françaises avec la destruction de leurs habitats. Elles accueillent des auxiliaires de culture, comme les pollinisateurs et prédateurs des ravageurs. Leur présence permet donc de faire renaître des écosystèmes bénéfiques aux pratiques agroécologiques.
Les haies permettent des compléments de revenus. Dans une certaine mesure, les haies bocagères permettent également aux agriculteurs de dégager des compléments de revenus par l’exploitation du bois ou par la production de fruits. Raison pour laquelle la plantation de haies fait d’ailleurs partie des principes de l’agroforesterie, pratique inhérente à l’agroécologie.
Un outil de lutte contre l’érosion des sols. Enfin, les haies sont également un outil indispensable pour lutter contre les méfaits de l’érosion des sols. Or, d’après les chiffres de l’INRAE, près de 18 % des sols de la France métropolitaine présentent un risque moyen à fort d’érosion …»- Cliquez ici
Comment la gestion des sols pourrait limiter le changement climatique ?
«... Les sols ont la capacité de stocker du CO2 et une bonne gestion des sols est donc essentielle pour lutter contre le réchauffement climatique. Pour cela, 3 leviers existent : cartographier les sols, lutter contre l'artificialisation et promouvoir le développement de pratiques agricoles durables.
Pour réduire les émissions de CO2 dans l’atmosphère, les sols ont un rôle extraordinaire à jouer. Grâce à la matière organique qu’ils contiennent (issue des plantes et des micro-organismes). Les sols des écosystèmes terrestres stockent en effet deux à trois fois plus de carbone que l’atmosphère. La gestion durable des sols est donc un atout majeur pour réduire l’effet de serre qui favorise le réchauffement climatique.
Pour cette raison, la France est à l’origine de l’initiative « 4 pour 1000 » qui vise à augmenter chaque année le stock de carbone des sols agricoles de 0,4 % dans les 40 premiers centimètres du sol. Un stockage qui est, en théorie, équivalent à l’augmentation des émissions de carbone annuelles causées par les activités humaines.
Pour cela, trois axes majeurs se dégagent : la cartographie de l’état des sols afin d’identifier et mesurer ce qu’il faut améliorer ; la lutte contre l’artificialisation et la mise en place de pratiques agricoles durables.
Un besoin critique de cartographier l’état des sols
La dégradation des sols agricoles est un risque majeur pour le climat, puisqu’ils ne stockent pas de CO2, mais aussi pour la sécurité alimentaire. C’est particulièrement le cas dans les pays en voie de développement car les sols pauvres en carbone sont peu fertiles.
Or, l’amélioration du stockage de carbone dans les sols demande des mesures spécifiques et locales en fonction de chaque territoire. Malheureusement, les connaissances sur l’état des sols sont très inégales et nécessitent la mise en place de bases de données qui enregistrent l’état des terres. Il y a ainsi un véritable marché pour développer des outils de cartographie, des bases de données, mais également des outils de mesure, comme des plateformes prédictives de l’évolution des stocks de carbone pour accompagner les décideurs dans leurs démarches.
Des outils qui doivent permettre, par la suite, la mise en place de pratiques agricoles durables (agriculture de conservation des sols, agroforesterie) afin de stopper la dégradation des sols.
Lutter contre l’artificialisation des sols
L’artificialisation des sols est souvent vue par le prisme du conflit entre accroissement des villes au détriments de terres arables permettant aux populations de se nourrir. Il s’agit d’un véritable enjeu qui est aussi un enjeu climatique.
En effet, la poursuite des tendances actuelles en matière d’artificialisation pourrait conduire à un déstockage de CO2 équivalent à 75% des émissions. Cette lutte contre l’artificialisation concerne notamment les prairies permanentes qui séquestrent des millions de tonnes de CO2 chaque année...
Besoin perpétuel de pratiques agricoles durables
En premier lieu desquelles se trouve l’agroforesterie, puisque les écosystèmes forestiers sont les premiers à stocker le carbone dans le sol. L’agroforesterie englobe en particulier des éléments arborés en milieu agricole : des haies entre les parcelles et des arbres à l’intérieur des parcelles.
La gestion durable des haies est particulièrement importante pour lutter contre l’érosion des sols, pour maintenir la biodiversité, mais aussi pour le stockage du carbone. Or, au niveau national, le solde entre disparition de haies et replantations est négatif : aujourd’hui, pour un kilomètre de haies planté, trois disparaissent. Et doubler le linéaire de haies sur le territoire national d’ici 2050 équivaudrait à retrouver la surface que nous avons perdue depuis des années.
Outre la nécessité de replanter des haies, nous avons également besoin de revenir à des pratiques agricoles agroécologiques, en particulier l’agriculture de conservation des sols (en particulier le non-labour). Mais aussi et surtout à des pratiques qui favorisent l’apport de matières organiques dans le sol : épandre du lisier, du fumier, du digestat ou des résidus de culture. Enfin, il faut également travailler au retour des cultures intermédiaires et notamment des légumineuses, dont l’intérêt pour stocker le carbone dans le sol n’est plus à démontrer. Sans compter leur intérêt nutritif, puisqu’elles sont source de protéines et représentent donc une alternative à la consommation de viande, un autre émetteur de gaz à effet de serre …»- Cliquez ici
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Elaboré par: Lobna ZOUAOUI, Ingénieur Data, chargée de veille stratégique environnementale- veille@citet.nat.tn
Vérifié par: Noura KHIARI, Chef du Service Documentation, Information, Edition et Marketing- cdi1@citet.nat
Validé par: Faouzi HAMOUDA, Directeur de la Documentation et de l'Information- cdi@citet.nat.tn
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