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Innovations autour de l’agriculture urbaine

Innovations autour de l’agriculture urbaine

Les différentes formes d'agriculture urbaine 16 janvier 2023

Les différentes formes d'agriculture urbaine

- Les espaces productifs interstitiels s’étalent sur de petites surfaces (petits fruitiers, vergers urbains) dans les espaces publics (squares, parcs, placettes, trottoirs) ou dans les espaces privés (balcons, cours d’immeubles). Les fruits et légumes récoltés sont la propriété de tous et sont à partager. Ce type d’agriculture urbaine favorise la participation des habitants à la vie du quartier ou de l’entreprise et a un aspect pédagogique ;

- Les jardins collectifs sont des espaces jardinés par un collectif d’habitants ou par une association, et sont situés dans les espaces publics tels que des places, squares, parcs ou dans des espaces privés tels que des pieds d’immeubles, au niveau de cœur d’îlots ou de toitures. La surface de ce type de jardin est généralement de quelques centaines de m2. Les parcelles cultivées sont individuelles ou collectives ;

- Les micro-fermes urbaines sont des lieux de production alimentaire sur des surfaces allant de quelques centaines de m2 à plusieurs hectares. Ce type de surface se trouve au sein de parcs, dans des espaces périurbains, dans des sites dédiés à l’urbain dense, ou sur des toitures ;

- Les fermes urbaines spécialisées sont des exploitations agricoles hors-sols qui mobilisent peu de foncier. Ces micros fermes peuvent être verticales, dans des bâtiments, dans des containers, ou dans des serres sur les toitures. Il y est par exemple possible de faire pousser des champignons sur marc de café, de faire de l’hydroponie et de faire de l’aquaponie sur substrat ;

Les fermes maraîchères périurbanisées sont des exploitations agricoles en pleine terre en lien avec la ville, sur des surfaces péri-urbaines, ou dans des parcs agri-urbains sur des surfaces de plusieurs hectares1.

Par ailleurs, il existe plusieurs sortes de toitures végétalisées : les toitures végétalisées intensives sont généralement très productives contrairement aux toitures végétalisées extensives majoritairement recouverte de sédums, une plante grasse qui résiste très bien à la sécheresse. Ce type de toiture végétalisée (extensive) n’est pas vouée à la production agricole mais permet aux bâtiments de bénéficier des vertus d’un couvert végétal. Les différents types de toitures végétalisées se déclinent en fonction de l’épaisseur du substrat, du poids au m2, du support admissible, du choix de la végétation, de la fréquence d’entretien nécessaire et du coût global. Plus le substrat est épais et lourd, et plus le choix de végétation planté est large, plus la toiture végétalisée est intensive.

Innovations technologiques autour des fermes verticales : une maîtrise totale de la croissance des plantes

Lorsque la production agricole est difficile à cause du manque d’espace notamment en ville, la création d’une ferme verticale permet de produire des produits frais et locaux tout en optimisant l’espace disponible et la consommation d’eau. Les plantes sont cultivées sur des étagères superposées et éclairées. Le père du concept est un américain du nom de Dickson Despommier, professeur émérite à l'Université de Columbia. Le Japon et Singapour sont des pionniers en la matière2.

Ce type d’agriculture permet un total contrôle des conditions de croissance des plantes. Le climat, l’alimentation minérale des plantes et l’éclairage sont parfaitement maîtrisés. L’éclairage est assuré par des LED et est contrôlé en fonction des stades de développement. En effet, l’intensité de la lumière et la durée d’éclairement influe le développement des végétaux et en modulant ces paramètres, la morphologie et les caractéristiques des plantes changent. Les LED permettent donc la reconstitution à moindres frais et avec précision des spectres lumineux. Des capteurs peuvent être utilisés afin d’obtenir un historique de l’environnement et des performances de croissance afin d’optimiser les itinéraires techniques de culture3. Les autres bienfaits des fermes verticales sont la baisse de la consommation en eau car tous les paramètres de culture sont minutieusement contrôlés, ainsi que la traçabilité pour le consommateur. Ils savent exactement d'où proviennent leurs légumes, et les trajets entre le lieu de production et les consommateurs sont réduits. De plus, les plantes sont cultivées dans des conditions d'hygiène très strictes, ce qui diminue le risque de contamination par des nuisibles (champignons, insectes, bactéries, virus…)3.

Exemple de la ferme verticale Jungle, à Château-Thierry dans l'Aisne :

La ferme verticale Jungle a été fondée en 2016 par l'ex-financier Gilles Dreyfus et l'entrepreneur Nicolas Séguy à Château-Thierry dans l'Aisne, dans un vaste entrepôt d’une zone industrielle à 100 km de Paris. Les cultures d’herbes aromatiques, de salades et de micro-pousses s’organisent en tours constituées de plateaux empilées les uns au-dessus des autres sous des LED horticoles, le tout dans une atmosphère chaude et humide.

Lorsque toutes les structures seront montées, la production annuelle sera de 8 millions de plantes. La productivité est très importante car tous les paramètres de culture sont optimisés, ce qui réduit les cycles de culture. Le basilic est récolté 14 fois par an, alors qu’en pleine terre, il est récolté 3 à 5 fois maximum. Les plantes sont cultivées en hydroponie dans des bacs. C’est un système d’agriculture hors-sol, sur substrat neutre et inerte, régulièrement irrigué par un mélange eau et nutriments. Les produits cultivés sans pesticides sont ensuite destinés à la grande distribution. D’autres sont à destination de fabricants de parfum et de marques de cosmétiques car une « fleur rare » est cultivée dans la zone de production4.

Au sein de la ferme verticale Jungle, on retrouve toutes étapes de culture classique mais elles sont robotisées. Dans un premier temps, les graines disposées sur un tapis roulant sont semées avec précision dans un petit récipient rempli de substrat. Les plants restent ensuite quelques jours dans les chambres de germination, à l'atmosphère tropicale. Ils rejoignent ensuite les tours de culture pour se développer. Un robot permet de faire monter ou descendre les plateaux disposés sur quinze niveaux4.

Un couplage de l’agriculture urbaine avec la production d’énergie

D’après le département de l’ingénierie mécanique d’une université de Hong Kong, la combinaison de panneaux photovoltaïques avec de la végétation pourrait être une association à bénéfice réciproque : les fonctions des panneaux seraient optimisées, et la croissance des végétaux serait maximisée. Les panneaux apportent de l’ombre aux végétaux et les végétaux créent un microclimat en refroidissant l’atmosphère par le phénomène d’évapotranspiration. De plus, les végétaux améliorent la qualité de l’air, notamment en réduisant sa quantité en poussières qui se déposent moins sur les panneaux5.

Le couplage toiture végétalisée avec un ou plusieurs panneau(x) photovoltaïque(s) permettrait également une économie d’énergie grâce à la végétation qui créait un microclimat. Selon des chercheurs et les expériences qu’ils ont menées, 6% d’électricité en plus est générée par un panneau photovoltaïque lorsqu’il se situe sur une toiture végétalisée en comparaison avec un panneau situé sur une toiture conventionnelle (sans végétation). Dans une majorité des cas, les coûts de mise en place d’une toiture végétalisée extensive sont couverts les années suivant son installation grâce à la diminution de consommation d’énergie. Par ailleurs, l’irrigation des toitures végétalisées participe au refroidissement des panneaux photovoltaïques en augmentant la quantité de moisissures et en produisant de la brume d’eau dans l’air, et au nettoyage de la poussière des panneaux5.

La toiture végétalisée doit être construite de manière réfléchie afin de maximiser l’effet de refroidissement. Les panneaux et la végétation doivent être placés à une faible distance pour permettre à l’évapotranspiration des plantes d’impacter directement les panneaux photovoltaïques. Les plantes pour les toitures végétales doivent être soigneusement sélectionnées pour réduire au maximum l’entretien de la toiture végétalisé. De plus, afin de faciliter la maintenance des panneaux, des chemins pour y accéder sont nécessaires pour éviter le piétinement de la végétation5.

Comment financer de tels projets ? 

Actuellement, il existe plusieurs moyens pour une collectivité de financer les projets d’agriculture urbaine. Le dispositif de soutien à l’agriculture urbaine et aux jardins partagés du Plan France Relance, L'Agence nationale pour la rénovation urbaine (ANRU), mais également L'ADEME qui peut apporter des financements pour la dépollution des sols ou les Agences de l'eau qui financent des actions pour désimperméabiliser les sols, sont tant d’acteurs qui peuvent participer au financement de ces projets. Des fondations privées peuvent également être sollicitées pour financer des projets d'agriculture urbaine à travers des appels à projets6.

De plus, un programme de renaturation des villes et centres villes, doté d'un fonds de 500 millions d'euros pour cofinancer les collectivités locales volontaires, sera lancé prochainement par le gouvernement. Ce programme sera lancé avec l’appui de l’ADEME, du CEREMA et de la Caisse des Dépôts et consignations et permettra aux collectivités de financer des plantations d’arbres, de murs végétaux, des canopées urbaines etc7.

Louise Lenot - Consultante biodiversité 

Sources

1. CEREMA, publié le 15 février 2018. Vidéos pédagogiques sur les différentes formes d’agriculture urbaine [en ligne]. Disponible sur : https://www.cerema.fr/fr/actualites/videos-pedagogiques-differentes-formes-agriculture-urbaine

2. Adrien Lelièvre, publié le 23 mars 2021. Les fermes verticales, une solution écologique qui a des limites [en ligne].Disponible sur : https://www.lesechos.fr/industrie-services/conso-distribution/les-fermes-verticales-une-solution-ecologique-qui-a-des-limites-1300754

3. Mathieu Caradeuc. HVRST : la ferme verticale haute technologie [en ligne]. Disponible sur :  https://www.jardinsdefrance.org/hrvst-ferme-verticale-haute-technologie/

4. GEO avec AFP, publié le 29 juin 2021. Bienvenue chez Jungle, une ferme verticale aux grandes ambitions [en ligne]. Disponible sur : https://www.geo.fr/environnement/bienvenue-chez-jungle-une-ferme-verticale-aux-grandes-ambitions-205299

5. Sam C. M. Hui, S. C. Chan, publié en novembre 2011. Integration of green roof and solar photovoltaic systems [rapport]. https://www.researchgate.net/profile/Sam-C-M-Hui-2/publication/281901499_Integration_of_green_roof_and_solar_photovoltaic_systems/links/55fd5d8f08aec948c4cd4487/Integration-of-green-roof-and-solar-photovoltaic-systems.pdf

6. ADEME, publié le 2 février 2022. Agriculture urbaine - L'élu et le développement économique [en ligne]. Disponible sur : https://agirpourlatransition.ademe.fr/collectivites/fiches/agriculture-urbaine-agir

7. Gouvernement, publié le 15 juin 2022. 500 millions d’euros pour remettre la nature dans les villes [en ligne]. Disponible sur : https://www.gouvernement.fr/actualite/500-millions-deuros-pour-remettre-de-la-nature-dans-les-villes

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