Agrivoltaïsme : un rôle positif face à la sécheresse ?

Durant l’été, Sun’Agri a dévoilé de nouveaux résultats scientifiques sur cultures arboricoles qui lui permettent de démontrer l’impact positif de l’agrivoltaïsme sur la gestion de la ressource en eau.

Dans les Bouches-du-Rhône et la Drôme, sur des pommiers, cerisiers et nectariniers, ces analyses font ressortir des résultats probants dans les situations de sécheresse et de fortes chaleurs : baisse de températures jusqu’à 3,8 degrés, hausse de l’humidité relative jusqu’à 14%, ou encore apports en irrigation jusqu’à 30% inférieurs par rapport aux cultures non protégées par les dispositifs agrivoltaïques.

Ces résultats scientifiques confirment la capacité de l’agrivoltaïsme à réduire le stress hydrique des plantes et à préserver la ressource en eau. Ces analyses portent sur trois fruits – pommes, cerises, nectarines – cultivés sous les dispositifs agrivoltaïques en France de la Pugère (13), d’Etoile sur Rhône (26) et de Loriol (26).

Sur le site de La Pugère, les stratégies d’ombrage testées sur les pommiers en 2019-2021 ont permis de mettre en évidence une diminution de la température de l’air jusqu’à -3.8°C sous les persiennes agrivoltaïques, et une augmentation de l’humidité relative jusqu’à +14%. En moyenne une diminution de 1,2°C et une augmentation de 2% de l’humidité relative ont été observées de façon pluriannuelle aux mois de juillet 2019, 2020 et 2021.

Sur le site d’Etoile sur Rhône, lors d’une journée estivale non ventée (05/08/2022), des différences de -2 à -3 °C pour les modalités agrivoltaïques en comparaison de la modalité témoin ont été mesurées sur les nectarines cultivées sur site.

A la Pugère, il a été mesuré une économie d’eau sous dispositif agrivoltaïque avec des apports en irrigation jusqu’à 30% inférieurs par rapport à la zone témoin (-22% en moyenne entre 2019 et 2021). Cette réduction de l’irrigation est observée grâce à des débitmètres installés au niveau des tuyaux d’irrigation. Les arbres témoins ont donc reçu plus d’eau d’irrigation que les arbres protégés sous les persiennes agrivoltaïques  pour maintenir un confort hydrique des plantes.

De même concernant les nectarines à Etoile sur Rhône, une diminution de 25% de l’irrigation a été appliquée sous les dispositifs agrivoltaïques en comparaison du témoin.

Un statut hydrique des plantes plus « confortable »

Sur le site de La Pugère, le statut hydrique des pommiers sous la structure agrivoltaïque est resté plus élevé (« meilleur ») que celui de la zone témoin sur toute la durée de la période estivale irriguée grâce au microclimat permis par le dispositif agrivoltaïque. Pendant la journée, le potentiel hydrique de la tige des pommiers sous panneaux photovoltaïques est resté environ 20% plus élevé (+ 0,25 MPa en moyenne) que le témoin et ce sur les trois saisons d’expérimentation (2019-2021), reflétant un meilleur confort hydrique des arbres ombrés malgré les diminutions d’apports en eau.

Ce confort peut être explicité par de nombreux indicateurs tels que la réduction de l’évapotranspiration potentielle, mais surtout par la réduction du stress hydrique : il est jusqu’à 63% plus élevé en zone témoin notamment lors de l’épisode caniculaire très intense de juillet 2019.

Sur le site d’Etoile sur Rhône en nectarines, le statut hydrique minimal des arbres sous agrivoltaïsme était également plus favorable que celui des arbres témoins de l’ordre de 20% malgré les diminutions d’apports en eau.

Sur le site de Loriol en cerises, le statut hydrique minimal estival (mesures du 31/08/2022) était également plus favorable sous agrivoltaïsme que celui des cerisiers témoins de l’ordre de 30-40% pour les variétés Bigalise et Burlat pour une quantité d’eau apportée similaire.

Augmentation de la réserve en eau disponible du sol

En parallèle d’une réduction des quantités d’eau apportées, on constate une réduction de la consommation d’eau disponible dans le sol sur le dispositif de la Pugère. Cet effet découle de la régulation du microclimat à l’ombre des panneaux, offrant des conditions hydriques, thermiques et radiatives plus confortables aux plantes. Ainsi on réduit la transpiration, l’irrigation et donc la consommation en eau. Les modalités ombrées montrent également une réserve en eau supérieure.

« Face aux températures toujours plus extrêmes et au manque d’eau, il est indispensable de proposer aux agriculteurs des solutions permettant d’augmenter la résilience de leur production. Ces résultats sont une nouvelle preuve de la pertinence de l’agrivoltaïsme pour ces cultures menacées par le changement climatique », déclare Cécile Magherini, directrice de Sun’Agri.

Afin d’obtenir ces résultats, Sun’Agri a équipé les cultures de nombreux capteurs permettant une analyse très fine de leur état physiologique et la prise en compte des facteurs météorologiques. Ces capteurs se divisent en 3 catégories :

• Capteurs micro-météorologiques : situés à différentes hauteurs de la plante, ils mesurent la température de l’air, l’humidité, le vent et le rayonnement global et intègrent ces données dans les modèles Sun’Agri.
• Capteurs PAR : ils mesurent le rayonnement actif pour la photosynthèse, permettant d’estimer la croissance de la plante et ses besoins à l’aide des modèles;
• Capteurs plante : ils permettent d’observer le comportement de la plante (statut hydrique, fonctionnement, stress, température des organes) et d’optimiser son bien-être en temps réel ;
• Capteurs de sol : ils permettent de mesurer la quantité d’eau dans le sol (sonde d’humidité) et la disponibilité (tensiomètre).