Agrivoltaics and biodiversity: how to measure the impact on soils?

L’agrivoltaïsme représente une synergie innovante entre la production d’énergie solaire et l’agriculture. Pourtant, une question demeure centrale pour les agriculteurs et les acteurs du monde rural : quel est l’impact réel des panneaux photovoltaïques sur la biodiversité et la santé des sols ?

Cette question est déterminante, car un projet agrivoltaïque ne peut être pertinent que s’il concilie durablement production agricole, production d’énergie et préservation du vivant. La biodiversité, qu’elle soit visible en surface ou présente dans les sols, constitue un indicateur clé de la qualité écologique d’une installation.

Le constat actuel est simple : bien que prometteur, le secteur manque encore de références à long terme. Pour Ombrea, comprendre les interactions entre installation agrivoltaïque et qualité agronomique n’est pas une option, c’est une priorité. Capter et analyser des données précises est essentiel pour garantir que chaque projet favorise une transition écologique durable.

L’enjeu est donc de mesurer les impacts réels des systèmes photovoltaïques sur les terres agricoles, sans se limiter à la seule production d’électricité. Une approche scientifique rigoureuse permet d’évaluer les bénéfices, les limites et les conditions de réussite de chaque projet.

What the Renewable Energy Production Acceleration Act (APER) says

La loi APER, promulguée le 10 mars 2023, promulguée le 10 mars 2023, encadre désormais strictement le développement de l’énergie solaire sur les terres agricoles. Pour être qualifiée d’agrivoltaïsme, une installation doit apporter un service direct à la parcelle :

  1. Amélioration du potentiel agronomique : Optimiser la qualité des sols et les rendements.
  2. Adaptation au changement climatique : Réduction du stress thermique pour les cultures.
  3. Protection contre les aléas : Rempart contre la grêle, le gel ou les brûlures solaires.
  4. Bien-être animal : Apport d’ombre et de confort pour l’élevage.

 

Le premier point consiste en une amélioration de la qualité agronomique des sols, ainsi qu’une protection voire une amélioration des rendements agricoles. A défaut, la centrale agrivoltaïque doit permettre le maintien ou la réduction d’une baisse tendancielle du rendement. “Peut également être considérée comme améliorant le potentiel agronomique des sols, tout installation permettant une remise en activité d’un terrain agricole inexploité depuis plus de cinq ans” (source : Gossement Avocats).

Au-delà de la production d’électricité, la loi impose que les projets maintiennent une activité agricole significative. Par exemple, une installation permettant la remise en culture d’une terre inexploitée depuis plus de 5 ans est considérée comme un levier d’amélioration du potentiel des sols.

Ce cadre réglementaire rappelle qu’un projet agrivoltaïque doit rester au service de l’agriculture. Pour les agriculteurs, cela implique de documenter précisément les effets des panneaux solaires sur les cultures, les sols, la biodiversité et, plus largement, sur l’équilibre écologique de l’exploitation.

Définition : agrivoltaïsme, biodiversité et qualité des sols

La biodiversité regroupe l’ensemble des êtres vivants, de leurs interactions et des milieux dans lesquels ils évoluent. Dans un contexte agrivoltaïque, elle concerne autant les espèces végétales, les insectes pollinisateurs, la faune auxiliaire et les micro-organismes du sol que les dynamiques écologiques créées par l’installation.

La qualité des sols est intimement liée à cette biodiversité. Un sol vivant, bien structuré et riche en matière organique favorise l’infiltration de l’eau, la disponibilité des nutriments, la résilience des cultures et la durabilité des productions agricoles.

Comment mesurer concrètement l’impact sur la biodiversité et les sols ?

La qualité d’un sol est le pilier de la biodiversité. Chez Ombrea, nous utilisons des indicateurs scientifiques précis pour évaluer l’impact de nos panneaux sur l’écosystème souterrain et de surface :

1. Analyses physico-chimiques et réserve utile

Nous étudions la structure physique du sol et sa capacité à stocker l’eau et les nutriments. L’ombrage partiel des panneaux solaires réduit l’évapotranspiration, ce qui peut améliorer l’humidité des sols en période de sécheresse.

Ces analyses permettent aussi d’identifier d’éventuelles évolutions de texture, de compaction ou de circulation de l’eau. Pour les projets agrivoltaïques, comprendre ces paramètres est essentiel afin de vérifier que l’installation soutient durablement le fonctionnement agronomique des terres.

2. Cycle du carbone et fertilité

Le suivi du carbone et de l’azote permet de mesurer le « garde-manger » de la biodiversité locale. Un sol riche en matière organique favorise une culture pérenne et un stockage efficace du carbone, renforçant l’aspect écologique du projet.

Le suivi de ces éléments est aussi un levier pour apprécier la fertilité à moyen et long terme. Il aide à déterminer si les systèmes solaires mis en place participent à la préservation de la matière organique et au bon fonctionnement biologique des sols agricoles.

3. Bio-indicateurs et faune du sol

Nous suivons de près l’activité microbienne et la présence de la faune (vers de terre, insectes). Ces organismes sont les garants de l’infiltration de l’eau et de la transformation des éléments nutritifs indispensables aux plantes.

Selon les contextes, certaines espèces auxiliaires, pollinisateurs ou organismes décomposeurs peuvent tirer parti d’un microclimat plus favorable, d’une moindre érosion ou du maintien de couverts végétaux. L’observation de cette biodiversité permet de mieux comprendre quels bénéfices écologiques une installation peut réellement générer.

Cette démarche nous permettra de mieux comprendre les interactions complexes au sein de l’agrosystème, et d’évaluer l’impact du dispositif agrivoltaïque sur le potentiel agronomique des sols à court, moyen et long terme. Si nous allons l’étendre plus globalement dans les prochains mois, un suivi de la qualité des sols est déjà réalisé depuis 3 ans sur notre site agrivoltaïque de Le Channay (21).

In considering the impact of agrivoltaic systems on soil quality, we are committed to an ongoing research process. Our aim is to deepen our knowledge in order to integrate, in a balanced way, agriculture and solar energy, while preserving and promoting soil quality, is a crucial element of our commitment.

Cette logique de mesure continue est indispensable pour sécuriser les futurs projets. Elle permet d’aller au-delà des hypothèses et d’apporter aux décideurs, aux agriculteurs et aux territoires des données concrètes sur les impacts environnementaux des installations photovoltaïques.

Quelles bonnes pratiques pour des projets respectueux de l’environnement ?

Un projet agrivoltaïque respectueux de la biodiversité ne repose pas uniquement sur la technologie choisie. Il dépend aussi de la façon dont l’installation est intégrée à la parcelle, des pratiques agricoles associées et du suivi mis en place dans le temps.

  • Maintenir ou restaurer des couverts végétaux adaptés entre et autour des panneaux
  • Préserver la circulation de l’eau et limiter le tassement des sols
  • Suivre dans le temps les indicateurs biologiques, chimiques et physiques
  • Adapter les itinéraires techniques agricoles au microclimat créé par les panneaux
  • Intégrer, lorsque cela est pertinent, des aménagements favorables aux pollinisateurs et à la faune auxiliaire
  • Faciliter la transition agroécologique

Cas concret : 3 ans de suivi sur le site de Le Channay (21)

L’agrivoltaïsme n’est plus une théorie. Sur notre site de Le Channay, en Côte-d’Or, un suivi rigoureux est opéré depuis trois ans. Les données récoltées nous permettent d’ajuster les pratiques agricoles sous les structures :

  • Rotation des cultures optimisée pour le microclimat créé par les panneaux.
  • Gestion de l’irrigation affinée grâce à la réduction de l’évaporation naturelle.
  • Maintien de couverts végétaux pour protéger le sol entre deux cycles de production.

 

Le site en détails : 

  • 237 kWc puissance installée
  • 257 MWh/an production
  • 1 zone avec 14 rangées de panneaux verticaux, soit 616 panneaux solaires
  • 1 zone témoin (sans panneaux solaires)

 

Grâce aux 2 zones du site, les données récoltées sur les 2 zones permettent une analyse détaillée démontrant l’impact de l’agrivoltaïsme sur les sols et la biodiversité.  

Ce type de comparaison entre zone équipée et zone témoin est particulièrement précieux. Il permet de distinguer ce qui relève réellement de l’installation agrivoltaïque et ce qui dépend d’autres facteurs comme la météo, les pratiques agricoles ou la variabilité naturelle des sols.

Quels sont les principaux défis de l’agrivoltaïsme ?

Le développement de l’agrivoltaïsme soulève encore plusieurs défis : produire des références à long terme, adapter les systèmes aux réalités du terrain, démontrer les bénéfices agronomiques, maintenir l’acceptabilité locale et concilier les objectifs de production avec les attentes environnementales.

L’un des enjeux majeurs consiste à ne pas généraliser trop vite des résultats obtenus dans un contexte précis. Chaque projet doit être conçu en fonction de ses cultures, de ses sols, de son climat et de ses pratiques agricoles, afin d’éviter des conclusions trop simplistes sur les impacts des panneaux photovoltaïques.

Pourquoi choisir Ombrea pour votre projet agricole ?

En intégrant la recherche scientifique au cœur de nos projets, Ombrea s’engage pour une agriculture résiliente. Nous ne nous contentons pas de produire de l’énergie ; nous préservons le patrimoine des agriculteurs : leurs terres.

FAQ – Vos questions sur l’agrivoltaïsme et la biodiversité

L'installation de panneaux solaires nuit-elle à la vie du sol ?

Au contraire, une conception intelligente permet de protéger le sol de l’érosion et du dessèchement. Nos études visent à prouver que le maintien d’une activité biologique sous les structures est tout à fait possible, voire bénéfique dans certaines zones arides.

L’implantation de bandes enherbées peuvent servir de refuges pour certaines espèces, notamment si des haies mellifères ou des zones de jachère fleurie sont intégrées au projet global.

Oui, l’implantation de panneaux n’a pas d’impact sur la conduite culturale et les pratiques. Certaines machines peuvent cependant être amenée à changer du fait du dimensionnement du parc. Cependant cela est le fruit d’un échange avec l’agriculteur pour s’adapter à son activité.

Selon les contextes, des pollinisateurs, des insectes auxiliaires, des vers de terre, des micro-organismes et certaines espèces végétales peuvent bénéficier d’un environnement plus

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