Réflexions à l’application de la loi d’accélération de l’énergie et agrivoltaïsme

Référence au sommaire de la loi –Titre III : MESURES TENDANT À L’ACCÉLÉRATION DU DÉVELOPPEMENT DE L’ÉNERGIE SOLAIRE, THERMIQUE, PHOTOVOLTAÏQUE ET AGRIVOLTAÏQUE (Articles 34 à 55)

Rappel de la définition nationale

« Art. L. 314-36. –
« II. – Est considérée comme agrivoltaïque une installation qui apporte directement à la parcelle agricole au moins l’un des services suivants, en garantissant à un agriculteur actif ou à une exploitation agricole à vocation pédagogique gérée par un établissement relevant du titre Ier du livre VIII du code rural et de la pêche maritime une production agricole significative et un revenu durable en étant issu :
« 1° L’amélioration du potentiel et de l’impact agronomiques ;
« 2° L’adaptation au changement climatique ;
« 3° La protection contre les aléas ;
« 4° L’amélioration du bien-être animal.

L’amélioration du potentiel et de l’impact agronomiques

L’idée du potentiel agronomique est trop souvent limitée à une approche purement de fertilité ou une transcription d’un bon rendement céréalier comme une valeur absolue. Or les aptitudes et les capacités d’un sol, dans un contexte pédoclimatique, à porter des productions agricoles dépendent en réalité d’une multitude de variantes dont :

De l’état du sol : historique de son usage, état de la biodiversité et de la vie du sol…
Des productions que l’on souhaite mettre en œuvre
Du référentiel local

Cette évaluation et le service rendu est donc particulièrement complexe à démontrer face à la grande multiplicité des situations que nous pouvons rencontrer. Il parait délicat de cibler ce paramètre comme qualifiant pour un projet agrivoltaïque dès lors qu’il sera très complexe de préciser toutes les variables.

Par exemple, pour témoigner de cette complexité l’outil TypTERRES en cours d’élaboration vise à aboutir à une typologie agronomique partagée à la suite du travail de caractérisation des sols par le GIS SOL. Pour témoigner de la complexité de l’exercice, l’application définit 30 à 50 types agronomiques par département par agrégation de 140 à 380 types de sol. Chaque type étant lui même décrit par 36 variables.

Un mauvais sol céréalier peut être le terroir d’un Grand Cru classé

Pour illustrer la réflexion, prenons l’exemple assez parlant de la comparaison entre un potentiel céréalier et un potentiel viticole. Des terres à bon potentiel agronomique pour du blé sont souvent très mauvaises pour la qualité du vin qui pourrait y être produit (trop de rendement, arômes trop dilués). Alors que les terroirs où une vigne peut générer des chiffres d’affaires de 60 000€ par ha (quand il n’y a pas un zéro de plus sur des très grandes appellations), le blé ne pourrait produire que 15 ou 20 qx/ha (soit 300€ l’hectare).
On a toutefois coutume de dire qu’un sol à bon potentiel agronomique est un sol capable de porter avec de « bons » rendements (vis-à-vis des moyennes nationales) une diversité de cultures, et notamment des cultures céréalières (on peut tout produire sur un sol capable de faire du blé avec de bons rendements).
Autrement dit, le potentiel est différent des aptitudes qui caractérisent un sol (texture, chimie, biologie) car il donne une idée de ce qu’on peut attendre en résultat pour une production donnée.
De même, le potentiel agricole (mais pas agronomique ?) d’un terrain destiné à l’élevage est plus élevé s’il s’y trouve un accès à l’eau.

Un bon sol pour un céréalier du Bassin parisien n’est pas le même qu’un bon sol pour un céréalier d’Occitanie

Concernant la question du référentiel local, une terre à bon potentiel agronomique dans la plaine de la Limagne, la plaine de Caen ou la Beauce (donc parmi les meilleures terres du pays) n’est pas la même chose qu’une terre à bon potentiel en Ardèche, ou dans des zones de montagne, avec peu de profondeur de sol, beaucoup de cailloux et beaucoup de relief. Il est donc nécessaire de se référer à des moyennes les plus locales possibles si l’on souhaite travailler sur cette question du potentiel agronomique.

Quantifier un impact négatif agronomique et une amélioration agronomique

Un impact agronomique pourrait être à une modification du sol, une modification de la biodiversité du sol, une modification du pédo-climat qui pourrait entrainer une dégradation de la production ou des références locales. Or au regard des grandes variétés de productions et de références, une modification d’un paramètre peut être à la fois une dégradation ou une amélioration … Encore un degré de complexité.
Pour les céréales, on peut aussi parler d’amélioration agronomique en parlant de drainage des sols trop humides, ou d’irrigation des sols trop secs, ou d’apports de chaux pour les sols trop acides, ou d’engrais pour les sols pauvres en oligo-éléments et matières organiques.
Pour des cultures fruitières ou viticoles, les améliorations peuvent également porter sur l’irrigation, ou sur des filets anti-grêle. En production légumière ou horticole, les serres ou tunnels (en sol ou hors sol) permettent une maitrise complète des paramètres (hygrométrie/température), une émancipation des conditions climatiques et une limitation des aléas.

Impact agronomique ou impact agricole ?

Il est particulièrement restrictif de limiter la notion d’impact à la notion de potentiel agronomique puisque suivant la valorisation que l’on prévoit de sa production, il est possible d’avoir une amélioration des résultats agricoles.
Pour ne prendre qu’un seul exemple, en agriculture biologique une perte de rendement ou une dégradation des caractéristiques agronomiques (par exemple par l’arrêt des drains assainissants) ne conduit pas forcément à un dégradation de la valeur agricole.

Quelles améliorations potentiellement apportées par le photovoltaïque ?

En matière de photovoltaïque, les améliorations agronomiques que l’on peut envisager (mais qui restent à démontrer) portent sur :
– Une « tempérisation » (au sens de climat tempéré évitant les épisodes extrêmes) du pédo-climat par le maintien d’humidité au niveau de la surface, de la limitation de l’évapo-transpiration ou de la protection contre l’excès de rayonnement en été.
– Une amélioration de la structure et de la vie des sols, permettant une meilleure rétention d’eau, et de meilleurs taux de matière organique. Ceci s’obtient par une diminution des travaux du sol en profondeur, un changement d’assolements, des rotations plus longues, la présence d’un ratio de légumineuses dans les prairies…

Pour aller en savoir plus sur les sols et leurs aptitudes :

L’adaptation au changement climatique

Nous notons que la protection contre les aléas et l’amélioration du bien-être animal sont finalement des adaptations au changement climatique. Il s’agit donc d’un service également protéiforme et variant suivant les productions et suivant les références locales.

Le changement climatique confronte l’agriculture à différents types de difficultés :

Augmentation moyenne de la température : accélération de la phénologie des végétaux (cycles) (mais augmentation des risques de gel au printemps)
Augmentation des évènements extrêmes (intensité et fréquence) : sécheresses, canicules, orages violents, gel, grêle, … Service de protection contre les aléas
Changement du régime des précipitations, pouvant générer des restrictions d’eau estivales plus ou moins importantes, des contraintes sur l’autonomie fourragère (les éleveurs parlent d’un deuxième hiver nécessitant de nourrir au foin pendant les sécheresses estivales)
Augmentation du risque de glissement de terrain
Augmentation du risque d’inondation fluviale ou côtière
Hausse du niveau de la mer et hausse de la salinité de certaines zones côtières (toxicité pour les végétaux)
Baisse du confort hydrique des cultures
Avancement des calendriers culturaux
Risque d’échaudage (accident de croissance)
Baisse du confort d’été des animaux (la zone de confort des bovins se situe entre 0 et +20°C seulement) … Service d’amélioration du bien-être animal
Augmentation ou diminution de certains risques pathogènes
Augmentation de la sécheresse édaphique (sol)
Baisse des réserves souterraines…

Et également à quelques bénéfices dans une certaine mesure : hausse de la concentration de CO2 qui permet une augmentation de la croissance des végétaux (jusqu’à un certain niveau d’élévation de la température).

Les effets de tous ces changements sur les différentes productions agricoles ne sont pas généralisables car diffèrent suivant les filières et les régions, et varient évidemment très fortement d’une année sur l’autre. Dans toutes les filières, et dans toutes les régions, des travaux sont menés pour expérimenter différentes pratiques, tester de nouvelles variétés, mais il n’existe pas, par construction, de « base de données » précise et nationale.

L’agriculture est confrontée à une double nécessité : atténuer et adapter

Une nécessité de participer à l’atténuation des changements climatiques, en travaillant sur des pratiques bas-carbone (sans labour, couverture des sols…), sur le stockage de carbone, sur la réduction de l’utilisation des engrais chimiques …
Une nécessité de se préparer à la permanence de ces changements par une adaptation : sélection de variétés plus résistantes aux maladies, à la sécheresse , itinéraires techniques permettant d’optimiser le stockage de l’eau dans les sols …

La protection contre les aléas

Les principaux aléas en agriculture sont climatiques (hormis le loup, cf ci-dessous) : grêle, gel, sécheresse, canicule, voire parfois orages violents (verse des céréales). Les panneaux solaires peuvent apporter une protection contre certains de ces aléas :
» Canicule : via l’ombrage, qui permet évidemment un gain (cf bien-être animal ci-dessous)
» Sécheresse : par l’ombrage, et le micro-climat généré, des gains sur la pousse de l’herbe en période de stress hydrique et thermique ont été observés (Madej (2020), Arsenault (2010) et Adeh Hassanpour et al. (2018) – Guide IDELE https://idele.fr/detail-article/guide-pratique-lagrivoltaisme-applique-a-lelevage-des-ruminants)
» Grêle et orages violents : la grêle est surtout impactante pour les productions fruitières (vergers, vignes), bien que toutes les cultures puissent être impactées. Il est assez probable que les panneaux apportent une protection partielle aux cultures, et les animaux seraient également protégés en cas d’orage de grêle, bien évidemment.
» Concernant le gel, certaines observations font remonter qu’il peut y avoir également une limitation des gelées
La réforme de la Politique Agricole Commune 2023, ainsi que le gouvernement français (loi du 2 mars 2022 sur la réforme des outils de gestion des risques climatiques en agriculture) poussent les agriculteurs à se tourner vers l’assurance récolte pour faire face aux aléas climatiques, plutôt que de compter sur le système actuel des calamités agricoles, qui coûte de plus en plus cher à l’Etat dans le contexte de changement climatique. Ce dispositif prévoit un seuil de 20% de franchise, et un taux d’indemnisation par l’Etat en cas d’aléas exceptionnel (50% de perte de récolte en grandes cultures et viticulture, 30% en cultures spécialisées), bonifié à 90% pour les agriculteurs assurés (les 10% autres étant pris en charge par l’assurance) au lieu de 45% pour les non assurés (niveau dégressif jusqu’à 35% en 2025). L’assurance est subventionnée à 70% à partir de 2023, pour encourager les agriculteurs à s’assurer : en 2022, seuls 17% de la SAU était assurée (et les assurances étaient subventionnées entre 45 et 65%, avec une franchise entre 25 et 30%).

L’amélioration du bien-être animal

« Le bien-être des animaux est défini comme « l’état mental et physique positif lié à la satisfaction de ses besoins physiologiques et comportementaux, ainsi que ses attentes. Cet état varie en fonction de la perception de la situation par l’animal » (Avis Anses, février 2018). En effet, un animal ressent des besoins, mais également des attentes. Selon les réponses à ces attentes et ces besoins, il est capable d’éprouver des sentiments positifs comme négatifs.
La notion de bien-être comprend donc l’état physique, mais également l’état mental positif de l’animal (les deux états étant interdépendants l’un de l’autre) : un animal en situation de bien-être, c’est un animal qui se porte bien physiquement et mentalement. »
L’installation de panneaux photovoltaïques peut avoir un impact positif sur le bien-être animal de différentes façons :
– La plus évidente est l’ombrage que permettent les panneaux, et qui souvent manquent dans les pâturages français, y compris dans les zones bocagères (haies trop petites, peu d’arbres laissés), et qui devient un sujet particulièrement criant après quelques années de sécheresse et de canicule. Quelle que soit la densité de panneaux choisie, les animaux y trouveront du confort estival (et même une protection contre la pluie ou la neige pour ceux qui y sont les plus sensibles).
– L’implantation d’une centrale photovoltaïque peut être l’occasion d’aménagement favorables au bien-être animal, ou plus largement à l’activité d’élevage, mais réalisés uniquement pour permettre la cohabitation des deux activités. On pense notamment à l’abreuvement, ou encore à la réalisation de parcs permettant un pâturage tournant dynamique, favorisant une bonne valorisation de l’herbe, et une bonne gestion de l’alimentation du troupeau.
– De manière plus directe, et avec des adaptations potentiellement légères aux pratiques nécessaires pour l’activité photovoltaïque, la présence d’une clôture solide autour des panneaux peut représenter une protection non négligeable des troupeaux dans des zones concernées par l’arrivée du loup (qui en réalité est présent aujourd’hui dans la quasi-totalité des départements français, au moins de façon isolée), ou de chiens errants
– Concernant l’impact physique ou mental sur les animaux, nous n’avons pas une expertise suffisante pour nous prononcer sur l’existence d’un impact électromagnétique avéré des installations sur les animaux, les rayonnements étant a priori bien en-deçà des recommandations pour la santé humaine.

Trois approches possibles pour un service direct rendu par le photovoltaïque

L’implantation de panneaux photovoltaïques peut jouer sur le volet aléas climatique, mais semble moins facilement pertinent sur les autres sujets. Nous identifions toutefois trois approches possibles :
– La récupération et le stockage d’eau de pluie permis par les panneaux, afin d’irriguer les cultures mais ce volet pose toutefois la question épineuse (du point de vue de la réglementation et de l’acceptation sociétale) de la réalisation de bassins de stockage
– La sécurisation financière que peut apporter le revenu complémentaire lié à l’activité de production d’énergie permettant aux agriculteurs de tenter des expériences notamment en termes de pratiques qu’ils n’auraient peut-être pas tentées sans les panneaux
– La sensibilisation et le partage d’information sur les pratiques bas carbone ou les pratiques d’adaptation (en plus de la sécurité financière déjà citée). Les projets agrivoltaïques hors élevage ovin gagneraient ainsi à rechercher des labellisations bas carbone, ou autres types de démarches favorisant l’atténuation. Les expériences peuvent également porter sur de nouvelles variétés (par exemple résistance à la sécheresse, aux maladies), permettant ainsi de créer de l’information sur les possibilités d’adaptation dans les différentes filières.

Pour en savoir plus sur le changement climatique et ses conséquences sur l’agriculture :

Agriculture et Climat - Ministère de l'agriculture et de la l'alimentation

Nos propositions de services agrivoltaiques

Selon notre retour d’expérience, les leviers d’actions du photovoltaïque peuvent être étudiés par rapport à deux principaux enjeux agricoles (sans pour autant en être la solution) :

Maintenir le tissu d’exploitations agricoles sur les territoires et sur la durée (-20% d’exploitations en 10 ans pour -1% des surfaces exploitées)
- Faciliter l’accès au foncier dans le cadre d’une installation
- Diminuer la pénibilité et augmenter la fonctionnalité des exploitations
- Soutenir la recherche de repreneur et améliorer l’attractivité
- Partager les coûts liés à la transmission
Sécuriser les prises de risques et anticiper les mutations du système agricole :
- Aider à la diversification
- Servir de moteur ou de pilote local pour tester de nouvelles productions/pratiques
- Optimiser et préserver les ressources notamment la ressource en eau
- Investir dans les filières agricoles et les outils de valorisation
- Mutualiser et réfléchir collectivement aux problématiques agricoles

Attention toutefois aux risques et dérives liés à une décorrélation entre les ambitions énergétiques et la réalité des filières agricoles (alibis liés à la rente du loyer, rétention de foncier par les propriétaires ou investisseurs pendant 5 à 9 ans à minima, absence de partenaires locaux ou de concertation, taille des projets trop grandes par rapport aux capacités de travail des exploitations …).

Les généralisations de méthodes ou de leviers techniques ne permettent pas de prendre en compte les particularités et priorités des exploitations ou des territoires. Il est nécessaire d’adapter à chaque profil rencontré. Comme le rappelle l’étude ADEME, le développement est encore très récent et il faudra plusieurs années de suivi pour fournir un réel retour d’expérience.

Vers un bon projet agrivoltaïque

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