En 2023, la France compte 11,5 millions d’hectares de prairies (Idele). Les prairies peuvent abriter des centaines d’espèces végétales (dont des légumineuses telles que le trèfle ou encore la luzerne). Elles jouent un rôle important dans la régulation du climat, du stockage carbone mais également dans la diminution de l’intensité des crues et inondations en jouant un rôle d’éponge lors de forts épisodes pluvieux. Enfin et surtout, en étant à l’origine d’activités de pâturage et de fauche, elles représentent une source nécessaire d’alimentation pour les animaux d’élevage : ovins, bovins et caprins.
Dans cet article, nous revenons sur l’impact du changement climatique sur les prairies, et les solutions que peut apporter l‘agrivoltaïsme face à ces nouveaux stress.
Comment le climat impacte vos prairies et pâturages
Les facteurs climatiques influençant la productivité de la prairie
Les nouvelles conditions climatiques que nous connaissons depuis quelques dizaines d’années ont un impact direct sur la productivité de la prairie et la qualité du fourrage. En effet, la période estivale présente des risques élevés sur la production principalement dû à des faibles précipitations et des températures particulièrement élevées. Arrêtons-nous tout particulièrement sur les 3 facteurs principaux impactant la qualité des prairies :
- Le rayonnement lumineux : en période estivale, lorsque la lumière est trop importante, nous parlons de stress oxydatif. La prairie brûle, nous observons un ralentissement voire un arrêt de la dynamique de la pousse et donc une perte de productivité.
- La température ambiante : les stress thermiques impactent fortement la dynamique fourragère. Lors de fortes chaleurs, la croissance de l’herbe est faible. Un prolongement de ces stress peut dégrader l’état des prairies.
- La ressource en eau : lorsque la sécheresse s’intensifie, elle est associée à un arrêt de la photosynthèse. Dans ces conditions, la dynamique de pousse de la prairie est limitée.
Les impacts du climat sur la valeur alimentaire de la prairie
Une bonne qualité fourragère permet des rations équilibrées qui répondent aux besoins des animaux. La valeur énergétique des fourrages s’exprime par leur teneur en énergie nette dans le système des unités fourragères. Celle-ci se mesure principalement par son taux protéique et son taux de fibres, qui peuvent varier d’une variété de végétal à une autre. Les divers stress climatiques ont un impact prouvé sur les caractéristiques et donc la valeur alimentaire des espèces de prairie, ce qui aura tendance à dégrader la qualité du fourrage.
L’impact du climat sur les rendements de la prairie
Les stress thermiques et hydriques contraignent la croissance des pâtures qui ne produisent plus suffisamment en quantité et en qualité pour nourrir le troupeau. Pour répondre aux besoins de ses animaux, l’agriculteur doit, dans de telles conditions, compléter l’alimentation avec des substituts. En parallèle, le déficit de croissance estivale génère une réduction du nombre de fauches sur l’année. Ce double effet engendre une pression sur les stocks alimentaires de l’exploitation agricole pour l’hiver.
Les impacts sur l’exploitation agricole
En affectant la quantité et la qualité des fourrages, les stress climatiques sévères nuisent aux performances des cheptels dont leur production de viande. A noter que la prairie produit 65 % de sa production annuelle au cours du premier cycle de croissance des graminées, c’est-à-dire avant juin : il s’agit du pic de production pour constituer les réserves hivernales. Les repousses d’été et d’automne représentent donc 35 % environ de la production annuelle (OREB, 2004).
En 2003, la sécheresse de printemps a entraîné une réduction de 50 % des récoltes pour stockage en Bourgogne. La sécheresse d’été, aggravée par la canicule, n’a pas permis de repousses avant octobre. Au total, les prairies de Bourgogne ont généré seulement 1/3 de la production habituelle. Les deux modes de production, pâturages et stockage de fourrage, ont alors été impactés (OREB, 2004).
Pour faire face à cette situation, les éleveurs sont contraints de prendre des mesures d’évitement contraignantes et coûteuses, telles que l’achat d’aliments concentrés et la réduction du troupeau ce qui peut menacer la pérennité de l’exploitation.
La solution de l’agrivoltaïsme
L’agrivoltaïsme a pour objectif de créer une synergie entre la production principale agricole et la production d’énergie. Les bénéfices apportés à la production agricole sont générés par une atténuation des conditions climatiques néfastes grâce à l’ombrage et ont des effets sur le confort thermique des animaux d’élevage ainsi que sur la production fourragère de la prairie. Explications.
Les bénéfices de l’agrivoltaïsme sur le potentiel agronomique de la prairie
Agrivoltaïsme et impacts sur le microclimat de la prairie
En apportant un ombrage à la prairie, les panneaux photovoltaïques permettent de créer un microclimat atténuant les effets négatifs des stress thermiques, hydriques et radiatifs. Des études montrent en effet que la réduction de l’irradiance sous les panneaux abaisse la température de 2 à 3°C en moyenne sur la période estivale et limite ainsi les stress thermiques de la prairie sous panneaux (Armstrong et al., 2016a ; Madej, 2021).
Sur le volet hydrique, l’humidité du sol est plus élevée sur une prairie implantée sous un système agrivoltaïque. Elle peut être jusqu’à 35% supérieure à celle du témoin pour la zone sous les panneaux (Madej, 2021). Ces résultats montrent une demande en eau moins importante pour les cultures ombragées. Ainsi, grâce à des installations agrivoltaïques, les stress radiatifs, thermiques et hydriques seront moins fréquents et moins intenses.
Agrivoltaïsme et impacts sur la pousse de la prairie
Des études montrent également que la prairie sous solution agrivoltaïque aura une meilleure capacité de pousse en été (Andrew, 2020 ; Madej, 2021). L’étude de Madej, en Auvergne, constate notamment une augmentation de la repousse jusqu’à 5 fois supérieure au témoin pour la zone sous les panneaux. Ce phénomène s’explique par la modification du microclimat qui permet de réduire les stress thermiques et hydriques. Cette capacité de repousse permet ainsi de maintenir une activité pastorale en été.
Agrivoltaïsme et impacts sur la production de biomasse
Dans des conditions de stress hydrique estival modéré, certaines études ont permis de constater qu’un fort taux d’ombrage réduisait le rendement de la parcelle. En revanche, dans des contextes climatiques de faible pluviométrie et de déficit hydrique marqué en été, les systèmes agrivoltaïques semblent favoriser la production de biomasse annuelle. En effet en été, la végétation sous panneaux est protégée du stress thermique, des photo-dommages et de la photo-inhibition induits par le stress lumineux contrairement aux zones ensoleillées.
Agrivoltaïsme et impacts sur la qualité de la prairie
La végétation sous les panneaux restant plus verte et plus fraiche que les zones ensoleillées, elle serait plus appétente pour les animaux. Les études en agrivoltaïsme montrent ainsi une augmentation du taux protéique de 15 à 30 % sous les panneaux (Kampherbeek et al., 2023 ; Andrew, 2020).
Les bénéfices pour l’exploitation
Le système agrivoltaïque permet ainsi de générer des bénéfices à l’échelle de l’exploitation. Les bénéfices de l’ombrage sur la prairie auraient l’avantage de maintenir la production fourragère lors des stress climatiques estivaux, les animaux pourraient alors pâturer plus longtemps lors de cette période, et ainsi limiter l’apport complémentaire d’aliments concentrés et réduire les charges de l’exploitation.
De plus, l’ombre, en limitant les stress thermiques, pourrait également aider à limiter le temps passé en bâtiment l’été. Réduire le temps en bâtiment permet d’enrichir l’environnement des animaux et ainsi d’améliorer leur bien-être.
Les technologies proposées par Ombrea
Chez Ombrea, nous proposons plusieurs technologies agrivoltaïques pouvant être adaptées à vos prairies. Trackers, panneaux fixes ou encore panneaux verticaux bifaciaux, vous pouvez les retrouver sur notre page dédiée à l’élevage en agrivoltaïsme !
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