Alors que dans de nombreuses régions françaises l’énergie solaire est en plein développement, son impact sur la biodiversité est l’objet d’études inédites. Il varie selon les sites d’installation, mais aussi la hauteur et l’espacement des panneaux, par exemple.

Entre 75 000 et 124 000 hectares. Telle est, dans les scénarios prospectifs de l’Ademe, la surface mobilisée par le photovoltaïque au sol pour atteindre entre 92 et 144 gigawatts d’ici 2050. Si le gouvernement français lui, vise désormais 48 gigawatts en 2030 et jusqu’à 80 gigawatts en 2035, et s’il a récemment freiné le déploiement du solaire en faveur du nucléaire, le développement de cette énergie renouvelable reste malgré tout une priorité stratégique déjà en œuvre, notamment depuis la loi Aper de 2023.

Mais alors que, dans de nombreuses régions de France, l’énergie solaire est en pleine expansion, de nombreuses questions méritent notre attention :

Quelles plantes poussent encore, à l’ombre des panneaux ? Est-ce que les insectes se maintiennent sur les terrains où sont installés des panneaux solaires ? Comment un champ de panneaux solaires peut limiter la faune sauvage ?

Sur le terrain, développeurs de parcs solaires, bureaux d’étude en environnement, collectivités, associations, scientifiques, services instructeurs de l’État et gestionnaires d’espaces naturels se retrouvent eux confrontés à un enjeu de taille : comment produire une énergie renouvelable tout en préservant le vivant ?

Quelles biodiversités sont concernées ?

De fait, l’installation de parcs photovoltaïques, en exploitation sur trente à quarante ans, ne se résume pas à une simple occupation d’espace par une infrastructure hors sol. Ces infrastructures et notamment les panneaux solaires, par leurs incidences sur les sols et le climat, peuvent constituer dans certains cas un véritable bouleversement pour le vivant.

Des effets positifs, neutres ou négatifs, sont susceptibles de se répercuter à toutes les échelles d’organisation biologique de la biomolécule au paysage, en passant par les espèces et les communautés et donc le fonctionnement des écosystèmes.

Aujourd’hui, la conception de ces parcs est régie par la séquence Éviter-Réduire-Compenser (ERC) prévue au Code de l’environnement. Celle-ci vise une absence de perte nette de biodiversité, en s’appliquant aux espèces, habitats naturels, et fonctions écologiques.

Les leviers de réduction des impacts atteignent toutefois rapidement des limites si l’application de la séquence ERC se concentre sur la liste des espèces protégées sans intégrer les différentes dimensions de la biodiversité et en particulier les fonctions écologiques (cycles des nutriments, pollinisation, corridors migratoires entre autres) affectées par les changements d’usage des sols. Il est également nécessaire de prendre en compte les changements de biodiversité à différentes échelles spatiales – du site au paysage – et temporelles, des conséquences immédiates aux trajectoires à long terme.

Des impacts écologiques de mieux en mieux documentés mais contrastés

La phase de construction est généralement associée aux perturbations les plus marquées. Nous avons par exemple observé des sols de moindre qualité très rapidement après la construction d’une centrale photovoltaïque dans le sud de la France, se traduisant par une réduction de ses propriétés physiques et biologiques. Cependant, d’autres scientifiques ont observé une augmentation des teneurs en phosphore, potassium et nitrates, 6 ans après l’installation des panneaux solaires dans des écosystèmes arides.

En phase d’exploitation, la nature, l’ampleur, l’intensité et la durée des impacts (Figure 1) sont différentes d’une région à l’autre et dépendent des choix techniques de dimensionnement (hauteur des panneaux, largeur des inter-rangs, présence de pistes construites avec des matériaux exogènes tassés), des modalités de gestion de la végétation.

Par exemple, sous les panneaux, les changements de microclimat sont peu propices aux arthropodes, en particulier aux pollinisateurs, à des communautés végétales diversifiées et aux activités des organismes du sol. Dans les régions plus arides, cependant, les panneaux photovoltaïques peuvent au contraire atténuer les stress hydriques et thermiques, augmentant ainsi la survie et la productivité des plantes sensibles aux fortes chaleurs et lumière intense.

Enfin, les impacts de la phase de démantèlement de la centrale ou du remplacement des panneaux solaires restent à documenter. Cette phase pourrait constituer une perturbation ponctuelle supplémentaire mais potentiellement réversible, dont les effets peuvent dépendre des caractéristiques techniques de ces travaux et de la capacité des milieux à se régénérer après la remise en état du site.

Un enjeu majeur : l’occupation avant-projet et la destination des terres

Les impacts des centrales photovoltaïques sur la biodiversité dépendent également de l’usage historique des sites sur lesquels les installations sont implantées et de la valeur écologique des milieux environnants. Certaines centrales construites en milieux dégradés peuvent créer des habitats favorables à certaines espèces comme les bourdons et les oiseaux inféodés aux prairies, tandis que l’implantation de parcs solaires dans des forêts et des milieux semi-naturels (landes, prairies permanentes, pelouses, garrigues, marais…) peut entraîner une fragmentation des habitats et des pertes conséquentes de biodiversité.

Par exemple, les constructions dans les Landes de Gasconne induisent, en comparaison de milieux prairies comparables, une forte perte des abeilles sauvages et d’autres pollinisateurs, et favorisent le développement d’espèces rudérales (c’est-à-dire qui poussent spontanément dans des milieux fortement dégradés par l’humain) ou exotiques envahissantes si ces pratiques impliquent des travaux du sol.

Il est donc crucial de privilégier la conversion de friches industrielles, de sites dégradés ou pollués, des décharges et aussi des parcelles agricoles afin de limiter les impacts sur les espèces sauvages, voire offrir des opportunités de restauration de certains habitats et de corridors écologiques (passages qui assurent des connections entre des réservoirs de biodiversité) sous réserve d’une gestion environnementale et des clôtures adaptées.

Les terres agricoles occupent une position particulière dans le développement des parcs solaires. Certaines d’entre elles, notamment celles soumises à des pratiques intensives, présentent un état de biodiversité et de fonctionnement écologique souvent dégradé, ce qui pourrait en faire des espaces prioritaires pour l’implantation de centrales photovoltaïques dans une logique de moindre impact écologique. Toutefois, en France, des contraintes socio-économiques et réglementaires limitent encore largement leur mobilisation pour la production d’énergie solaire, contrairement à des pays, comme l’Allemagne, les Pays-Bas ou le Royaume-Uni, où la majorité des centrales photovoltaïques est implantée sur des terres agricoles.

Peut-on concilier photovoltaïque au sol et conservation de la biodiversité ?

La capacité des projets à préserver la biodiversité dépendra donc étroitement d’une planification territorialisée, fondée sur des connaissances scientifiques robustes, une séquence ERC complète et écologiquement efficace ainsi que sur une volonté locale partagée.

Le premier levier de réduction des impacts est une planification évitant les milieux à forte valeur écologique et idéalement avec une concertation des acteurs locaux. Les collectivités territoriales en charge de la planification devraient être sensibilisées à cette problématique. L’obligation de compatibilité des choix de sites d’implantation des projets par les développeurs avec les documents de planification territoriaux (PLU, PLUi, SCoT, PCAET…) et chartes ou documents cadres associés aux aires protégées doit être respectée.

La construction des centrales photovoltaïques sur des terrains déjà dégradés (sans oublier les toitures et les parkings) peut, lorsqu’elle est associée à la restauration écologique, et à condition que ces objectifs soient intégrés dès la conception et évalués sur le long terme, constituer une stratégie doublement gagnante pour les enjeux énergétiques et écologiques. La construction de petites centrales et la réduction de leur densité au sein d’un même territoire préserveraient les connectivités écologiques.

Le second levier vise le développement des installations à faibles impacts écologiques. Ainsi un espacement des rangées de panneaux au moins équivalent à la largeur des panneaux et un rehaussement de la hauteur minimale au-delà des 1,10 mètre préconisés dans l’arrêté du 29 décembre 2023 sur l’artificialisation des sols favoriseraient la diversification des habitats et les conditions microclimatiques les plus favorables avec moins d’ombre, moins d’exclusion de pluies et moins de modifications des températures.

Un fauchage ou un pâturage extensif, et hors période de floraison, seraient plus favorables pour la conservation de la diversité végétale et des pollinisateurs qu’une gestion intensive de la végétation.

Un effort de collaboration entre chercheurs et aménageurs est attendu sur la quantification des pertes de fonctions écologiques et sur l’élaboration de techniques de réduction et de compensation.

Seulement dans ces conditions, le photovoltaïque au sol pourra contribuer aux transitions énergétique et climatique en s’inscrivant dans une trajectoire écologique positive et intégrée aux territoires. Il semble aussi essentiel d’appeler à ne pas opposer la quête d’une sobriété énergétique et la protection du vivant.

Véronique de Billy (Office français de la biodiversité) et Thomas Eglin (Agence de la transition écologique) ont été relecteurs de cet article.

Gros Raphael a reçu des financements de l'ADEME (projet REMEDE) et de l'OFB.

Armin Bischoff a reçu des financements du consortium Engie Green-ANRT-Université de Tours-Avignon Université (bourse Cifre de Louison BIENVENU), de l'ADEME (projet REMEDE, bourse Quentin LAMBERT), du CESAB (projet ESEB, bourse postdoc de Lucas ETIENNE).

Bertrand Schatz a reçu des financements de l'ANR pour des thèmes différents et de l'Ademe et de l'OFB (projet Remede) pour le sujet des ENR, mais sans conflits ou liens d'intérêts.

Quentin Lambert a reçu des financements de l'ADEME

Alexandra Bideau et Arnaud Lec'hvien ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.

Il y a encore quelques décennies, les excréments – urines et matières fécales – étaient considérés comme des sources d’engrais vitales. Ils ont été évincés par les engrais d’origine fossile au prix d’importants dommages environnementaux et sanitaires. Aujourd’hui relégués au rang d’encombrants déchets, les excréments humains voient leurs précieux nutriments majoritairement détruits ou rejetés en rivière.

Dans le livre, qui paraît ce jour aux éditions Actes Sud, le chercheur Fabien Esculier, de l’École nationale des ponts et chaussées (ENPC), plaide pour la réhabilitation de ces matières et leur réintégration dans une forme d’économie circulaire. Nous reproduisons ci-dessous un extrait de son introduction.

Les excrétions humaines ont progressivement été reléguées au rang d’impensé collectif. La principale interaction que nous avons avec elles est d’espérer les voir disparaître le plus vite possible, les éloigner le plus possible de tous nos sens.

Presque personne n’en parle ni ne se soucie de savoir ce qu’elles deviennent… sauf les jeunes enfants, naturellement très intéressés par ces matières fascinantes ! Or il y a là deux paradoxes majeurs.

Premièrement, nous produisons quotidiennement deux ressources précieuses, les urines et les matières fécales, qui sont fondamentalement de la nourriture pour les sols et pour les plantes. Du point de vue du fonctionnement des écosystèmes, et donc du soutien de la vie humaine sur Terre, comme du point de vue de la prévention pour la santé humaine, mettre nos excrétions dans l’eau fait probablement partie des pires options envisageables, déployées à grande échelle seulement depuis quelques décennies.

Jadis exploitées pour leur pouvoir fertilisant, aujourd’hui traitées comme des déchets

Les humains doivent manger des plantes pour vivre – ou manger des animaux qui ont eux-mêmes mangé des plantes. Une fois qu’elle a été ingérée, la quasi-intégralité de la matière de notre alimentation se retrouve dans nos excrétions (sauf principalement le carbone qui est expiré sous forme de gaz carbonique et que les plantes captent ensuite dans l’atmosphère).

Or, les sols et les plantes se nourrissent justement de ces excrétions qui, utilisées précautionneusement, peuvent permettre une réelle économie circulaire entre la gestion des excrétions humaines et la culture des plantes alimentaires.

Dans l’histoire récente de l’humanité, il semble plutôt difficile de trouver une société qui n’ait pas mis à profit le pouvoir fertilisant de nos excrétions. Ce faisant, les risques sanitaires liés aux excrétions sont d’ailleurs susceptibles d’être mieux gérés que s’il s’agit principalement de s’en débarrasser.

C’est là qu’apparaît le deuxième paradoxe majeur. Bien que nous cessions d’y penser une fois la chasse d’eau tirée, nos excrétions ne disparaissent pas pour autant.

En fait, notre société en prend très grand soin. Depuis les personnes qui changent les couches, nettoient les toilettes ou débouchent les tuyaux, en passant par les égoutiers, les constructeurs et les exploitants de stations d’épuration, jusqu’aux agriculteurs qui épandent les boues dans leurs champs, le secteur de la gestion des excrétions humaines est un pan très important de notre économie. Et très dévalorisé pourtant.

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Recréer une économie circulaire des excrétions

Il ne s’agit pas seulement de mieux s’occuper de nos excrétions mais aussi d’opérer un basculement de valeur dans la manière de les considérer.

En effet, depuis quelques décennies, avec le développement des engrais de synthèse issus de ressources fossiles et l’abandon progressif des pratiques millénaires de valorisation agricole de nos excrétions, la résultante principale de cette économie des excrétions humaines mélangées à l’eau est une perte de résilience alimentaire.

Elle induit également une pollution des milieux aquatiques et une destruction coûteuse de l’engrais naturel que sont nos excrétions. Ainsi, dans les boues d’épuration qui sont épandues sur les champs en France, il n’y a même pas 10 % de la principale matière fertilisante de nos excrétions, à savoir l’azote.

Pourtant la France, en tant que nation agricole, est presque championne du monde occidental dans ce domaine : les autres pays tournent plutôt autour de 5 %, 2 %, voire souvent 0 % de valorisation de l’engrais naturel azoté de nos excrétions.

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La plus grande « usine de destruction d’engrais naturel » de France

C’est en m’intéressant à ce deuxième paradoxe que je me suis progressivement passionné pour nos excrétions. Après une formation généraliste d’ingénieur à l’École polytechnique, je me suis spécialisé dans l’ingénierie de l’environnement à l’École nationale des ponts et chaussées.

En 2007, mon premier stage d’ingénieur a consisté à étudier une phase de travaux de ce que je renomme désormais la plus grande « usine de destruction d’engrais naturel » de France, à savoir la station d’épuration des eaux usées d’Achères (dite Seine aval), qui reçoit les excrétions d’environ 5 millions d’habitants de l’agglomération parisienne.

Avant cette phase de travaux, l’azote des eaux usées arrivant à cette station était principalement rejeté en Seine, ce qui induisait une pollution dramatique du fleuve. Il était alors vu comme un très grand progrès environnemental d’envoyer dans l’atmosphère l’azote des eaux usées pour protéger le fleuve.

Pour moi, ce fut une entrée en dissonance majeure. Le plus grand chantier de génie civil d’Europe de l’époque, auquel je contribuais, était dédié à construire une usine qui allait utiliser des ressources fossiles pour détruire de l’engrais azoté naturel.

Le taux de dilution de nos excrétions empêche en effet de mettre en œuvre des procédés de récupération : 1,2 litre (l) d’urine et 120 grammes de matières fécales sont mélangées chaque jour à environ 25 l de chasses d’eau et 125 l d’autres eaux usées domestiques collectées dans les égouts.

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Détruire l’azote des eaux usées d’un côté, importer des engrais de synthèse de l’autre

À l’échelle de toute la France, la solution qui a été mise en œuvre ces dernières décennies est donc de détruire la moitié de l’engrais azoté de nos eaux usées, tout en continuant d’en rejeter environ 40 % dans les milieux aquatiques.

Dans le même temps, la France est depuis longtemps devenue totalement tributaire des importations de ressources fossiles pour faire la réaction exactement inverse dans les usines de synthèse d’engrais azotés. Ces réflexions autour de mon travail de stage m’amenèrent à étudier comment circulent les matières, molécules et atomes, pour subvenir à nos besoins fondamentaux d’alimentation et d’excrétion. En voici le parcours.

Nous dépendons en amont d’une usine pétrochimique de synthèse d’engrais azotés. Dans cette usine, moyennant une grande quantité d’énergie et de ressources fossiles, l’azote atmosphérique est converti en engrais azoté disponible pour les plantes.

Ces atomes d’azote voyagent alors de l’usine au champ, du champ à la plante, de la plante à notre bouche, de notre bouche à nos cellules, enfin de nos cellules à notre urine, qui est la voie par laquelle le corps humain excrète majoritairement l’azote. À ce stade, l’azote est exactement sous la même forme chimique qu’à la sortie de l’usine de synthèse d’engrais azotés, à savoir l’urée.

Et son voyage continue : de notre urine à la toilette, de la toilette à l’égout, de l’égout à la station d’épuration. Et là, avec à peu près la même quantité d’énergie consommée et la même quantité de gaz à effet de serre émis par unité d’azote, l’engrais azoté de nos excrétions subit la réaction exactement inverse de celle de l’usine pétrochimique d’engrais : sa dissipation dans l’atmosphère.

En 2007, alors que j’étais choqué par ce fonctionnement linéaire, intensif et polluant, pour la plupart des personnes avec qui j’avais pu en parler, il n’y avait pas de problème. Les ressources fossiles étaient illimitées, le changement climatique n’était pas très important, les pandémies étaient de mauvais souvenirs, la paix en Europe était éternelle, la croissance économique allait reprendre et l’eau coulerait toujours au robinet.

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Le projet du Grand Paris incompatible avec le paradigme d’assainissement actuel

Depuis bientôt vingt ans, je constate que ces mirages se sont évanouis les uns après les autres dans la conscience collective et dans la réalité de nos vies. Tragiquement bien sûr, puisqu’il s’agit d’un bouleversement majeur de nos sociétés qui est en cours. Mais il y a tout de même un (maigre) lot de consolation : de plus en plus de personnes s’attachent à nouveau aux conditions matérielles de leur existence. L’air que nous respirons, l’eau que nous buvons, les insectes qui pollinisent nos plantes alimentaires… et nos excrétions qui pourraient fertiliser nos champs !

À la fin de mes études, j’ai eu la chance de pouvoir intégrer la haute administration du ministère en charge du développement durable, en devenant ingénieur du corps des Ponts et chaussées. Le rêve : le Grenelle de l’environnement battait son plein et j’allais pouvoir rejoindre la fonction publique pour mettre en œuvre cette fameuse transition écologique si nécessaire. Le rêve fut de courte durée : quelques mois après ma prise de poste, notre président de la République expliqua que l’environnement, « ça commençait à bien faire ».

Après plusieurs expériences professionnelles dans des administrations en charge de politiques de l’eau et de l’assainissement, l’année 2013 marqua une bifurcation dans ma trajectoire. La direction régionale Île-de-France du ministère en charge du Développement durable venait de rendre un rapport expliquant en substance qu’il n’était pas possible de faire le projet du Grand Paris, tout en respectant les objectifs de qualité de l’eau de la Seine à l’aval de l’agglomération.

Le changement climatique induisait une baisse progressive du débit des rivières, le projet du Grand Paris une hausse progressive de la population. Le faible débit de la Seine ne pouvait déjà pas suffire à diluer les eaux usées traitées de l’agglomération tout en garantissant un bon état des eaux. La situation n’allait qu’empirer à l’avenir.

Un programme de recherche-action sur la gestion des urines et matières fécales humaines

Après que j’eus contacté de très nombreuses organisations pour savoir comment on pouvait répondre sérieusement à cette impasse, ce sont finalement des chercheurs qui m’ont indiqué que, face à un défi d’une telle complexité, la meilleure méthode pour aborder le problème était de faire de la recherche. Après un an et demi d’efforts de montage, j’ai finalement réussi, à la fin de l’année 2014, à lancer le programme de recherche-action OCAPI, hébergé au laboratoire Eau, environnement et systèmes urbains à l’École nationale des ponts et chaussées (ENPC).

Je suis ainsi devenu chercheur, avec également une posture d’« intrapreneur » d’action publique, tentant comme je le peux depuis cette position de donner du pouvoir d’agir aux nombreux collectifs qui s’intéressent à ce sujet, en premier lieu en partageant les connaissances, et en essayant de susciter une transformation de l’action publique et privée en la matière.

Premier programme de recherche-action académique français qui se soit intéressé à questionner les modes de gestion des urines et matières fécales humaines dans une vision systémique, OCAPI a connu depuis dix ans un développement aussi important que la prise de conscience grandissante des impasses de ce mode de gestion qui consiste à prélever une eau précieuse pour la souiller de nos excrétions, l’exporter loin des habitations et tenter de détruire ces matières fertilisantes devenues pollutions des milieux aquatiques et disséminatrices de risques sanitaires. Le programme OCAPI s’intéresse en particulier aux techniques dites de séparation à la source, où les urines et/ou les matières fécales humaines sont collectées séparément pour être valorisées en agriculture, et qui se déploient actuellement en France. Un appel à l’action et des propositions pour changer d’échelle ont récemment été rédigés.

Cet ouvrage a pour objectif de partager le récit, souvent très peu connu, des principales étapes qui nous ont fait arriver à cette situation et d’ouvrir les possibles et les imaginaires vers des futurs soutenables.

Le programme OCAPI (www.leesu.fr/ocapi), coordonné par Fabien Esculier, reçoit des financements publics (Agence de l'Eau Seine Normandie, ADEME, ANR, FranceAgriMer, Union Européenne, collectivités locales).

On estime qu’un produit de supermarché sur deux contient aujourd’hui de l’huile de palme. À l’heure où il semble difficile de se passer de cette ressource, une chose reste néanmoins possible et même prometteuse : pratiquer l’agroforesterie pour que les plantations de palmiers à huile ne soient plus une menace pour la biodiversité.

La culture du palmier à huile est fréquemment associée à la déforestation tropicale et à l’érosion de la biodiversité. De fait, en Asie du Sud-Est, l’expansion rapide des plantations industrielles au cours des dernières décennies a profondément transformé les paysages, fragmentant les forêts et réduisant l’habitat d’espèces emblématiques, comme les orangs-outans ou les éléphants de Bornéo. Cette trajectoire a durablement ancré l’idée selon laquelle la production d’huile de palme serait fondamentalement incompatible avec la conservation de la nature.

Cette opposition entre production agricole et biodiversité repose toutefois en grande partie sur un modèle agricole spécifique, celui de la monoculture intensive. Elle tend à masquer l’existence d’alternatives pionnières, capables de concilier production et fonctions écologiques dans les paysages tropicaux.

Ces autres façons de produire de l’huile de palme sont pourtant cruciales à développer à l’heure où le palmier à huile reste la culture oléagineuse la plus productive au monde. À surface égale, il produit en moyenne 4 à 10 fois plus d’huile que le soja, le colza ou le tournesol. Remplacer l’huile de palme par ces alternatives nécessiterait donc beaucoup plus de terres agricoles, avec un risque de déplacer la déforestation plutôt que de la réduire.

Par ailleurs, la demande mondiale en huiles végétales reste très élevée et continue de croître, portée par des usages alimentaires, cosmétiques et industriels en pleine expansion. Dans ce contexte, une sortie totale de l’huile de palme apparaît difficile à court terme.

L’enjeu principal n’est donc pas seulement de substituer une huile à une autre, mais de transformer les modes de production du palmier à huile qui ont peu changé depuis le début du XXᵉ siècle.

Les fragilités du modèle dominant

Introduite en Asie du Sud-Est à l’époque coloniale par les puissances européennes, la culture du palmier à huile – originaire d’Afrique de l’Ouest – a ensuite été largement développée en Indonésie et en Malaisie selon des modèles agricoles intensifs hérités de cette période. Les plantations conventionnelles sont ainsi conçues pour maximiser les rendements à court terme, en reposant sur des peuplements très homogènes et une forte intensification des pratiques. Cette simplification des écosystèmes s’accompagne toutefois d’effets négatifs bien documentés : appauvrissement des sols, pollution des eaux, dépendance accrue aux engrais et aux pesticides chimiques, perte d’habitats pour la faune et la flore ainsi qu’une plus grande vulnérabilité aux parasites et ravageurs. Ces derniers peuvent entraîner des pertes de rendement importantes, de l’ordre de 30 % en moyenne lorsque les populations ne sont pas maîtrisées.

Avec le changement climatique, ces fragilités deviennent plus visibles. L’augmentation des températures, la multiplication des vagues de chaleur et la variabilité accrue des précipitations exposent les plantations à des stress thermiques et hydriques croissants. Dans ce contexte, la question n’est plus seulement de freiner l’expansion agricole, mais aussi de transformer, afin de les rendre plus robustes face au changement climatique, les plantations existantes, qui occupent déjà des millions d’hectares en zone tropicale.

L’agroforesterie comme voie alternative

L’agroforesterie, qui associe arbres et cultures agricoles sur une même parcelle, est reconnue pour sa capacité à concilier production agricole et maintien des fonctions écologiques vitales. De nombreux travaux montrent que les systèmes agroforestiers tropicaux peuvent héberger une biodiversité relativement élevée, notamment pour les oiseaux et les insectes, tout en assurant des niveaux de production significatifs, par exemple dans les plantations indonésiennes de cacao.

Contrairement à l’idée selon laquelle biodiversité et productivité seraient nécessairement antagonistes, certaines agroforêts tropicales atteignent des niveaux de rendement élevés tout en conservant une diversité biologique conséquente – parfois même supérieure à celle de forêts dégradées environnantes pour certains groupes, comme les chauves-souris ou les plantes non vascularisées (fougères, mousses). Ces résultats ont contribué à renouveler le regard porté sur les plantations tropicales, longtemps considérées comme incompatibles avec les objectifs de conservation.

Tester l’agroforesterie dans les plantations de palmiers à huile

Appliquée au palmier à huile, l’agroforesterie reste encore peu développée à grande échelle. Les craintes d’une baisse de rendement, la complexité technique des systèmes à mettre en place, et les contraintes de gestion expliquent en partie cette situation. C’est précisément pour tester ces hypothèses à l’échelle réelle qu’a été lancé le projet Transitionning to Agroecological Innovative Landscapes in Sabah, East Malaysia (TRAILS), d’agroforesterie à taille réelle.

Le projet couvre 38 hectares (ha) d’essais installés dans une plantation commerciale de 8 000 ha, dans le bassin de la rivière Kinabatangan, dans l’État de Sabah, dans la partie malaisienne de l’île de Bornéo. Il s’appuie sur des dispositifs de plantation spécifiquement conçus pour le palmier à huile, combinant différentes densités et différents types d’associations d’arbres forestiers natifs afin d’optimiser à la fois les performances agronomiques et les fonctions écologiques des plantations.

Contrairement à l’image classique de cultures poussant à l’ombre de grands arbres, les palmiers à huile forment déjà une canopée relativement basse et régulière. L’agroforesterie consiste ici à introduire d’autres espèces d’arbres au sein des parcelles, soit entre les rangées, soit en petits groupes, afin de créer une végétation plus diversifiée et structurée en plusieurs étages. On obtient ainsi un paysage où les palmiers coexistent avec des arbres de tailles et de formes variées, rompant avec l’uniformité des plantations conventionnelles. La question de la compétition pour la lumière est centrale, elle va conduire à des choix d’espèces aux architectures complémentaires : certaines laissent filtrer la lumière, d’autres occupent des strates différentes de la canopée.

Des schémas de plantation innovants

Les systèmes agroforestiers testés dans le cadre du projet TRAILS reposent de fait sur des schémas de plantation innovants. Les espèces forestières sont sélectionnées pour leur compatibilité écologique avec le palmier à huile, leur architecture et leur capacité à structurer l’espace sans entrer en compétition excessive pour la lumière, l’eau ou les nutriments. Les espèces introduites sont choisies pour leur complémentarité avec le palmier à huile.

Dans la vallée de la Kinabatangan, des projets de restauration menés notamment par différents intervenants locaux, comme la coopérative villageoise Kopel ou l’ONG Hutan, utilisent des espèces locales, comme Octomeles sumatrana (binuang), Nauclea sp. ou des figuiers (Ficus). Certaines ont une croissance rapide et améliorent le microclimat, d’autres tolèrent les sols inondés ou développent des racines profondes, limitant la compétition pour l’eau et les nutriments.

Ces arbres permettent de moduler l’ombrage, d’améliorer les microclimats et de diversifier la structure verticale des plantations. Les figuiers fournissent des ressources alimentaires clés pour la faune tout au long de l’année. Ces choix de conception jouent un rôle déterminant dans les performances attendues du système : elles font l’objet d’analyses détaillées dans les travaux récents menés au Sabah.

Productivité et biodiversité : un compromis moins difficile qu’attendu

L’une des principales interrogations concernant l’intégration de l’agroforesterie dans les plantations de palmiers à huile porte sur son impact potentiel sur la productivité. Les premiers résultats obtenus au Sabah montrent que les palmiers cultivés en association avec des arbres forestiers peuvent maintenir, dans les stades précoces étudiés jusqu’à présent, des niveaux de production comparables à ceux des monocultures conventionnelles.

L’intégration d’arbres dans les plantations, qu’il s’agisse de palmiers à huile ou d’autres cultures, modifie sensiblement le microclimat des parcelles. La présence d’une végétation plus diversifiée et stratifiée permet de réduire les températures au sol de 2 à 5 °C, grâce à l’ombrage et à l’évapotranspiration des arbres, tout en maintenant une humidité plus élevée et en limitant l’évaporation de l’eau dans les sols. Les arbres jouent également un rôle de brise-vent, réduisant la vitesse du vent et l’érosion. L’ensemble de ces effets atténue les stress hydriques et thermiques et renforce la résilience des cultures face aux aléas climatiques.

En parallèle, les bénéfices pour la biodiversité sont significatifs. Plus de 60 espèces d’oiseaux ont été recensées dans les parcelles agroforestières, contre généralement moins de 20 à 30 espèces dans les plantations de palmiers à huile conventionnelles, souvent dominées par quelques espèces généralistes. L’augmentation de la diversité végétale au sein des plantations favorise, pour sa part, la présence d’oiseaux et d’autres groupes faunistiques qui contribue à restaurer certaines fonctions écologiques, comme la régulation des insectes ravageurs ou la dispersion des graines, dans des paysages fortement fragmentés. Dans des régions comme la Kinabatangan, ces systèmes plus complexes peuvent également améliorer la qualité de l’habitat et la connectivité écologique pour certaines espèces, en complément des forêts restantes.

Comme l’a souligné un article récent, les dispositifs agroforestiers pourraient rendre les paysages dominés par le palmier à huile plus favorables aux déplacements de la faune sauvage. Ces espaces peuvent notamment bénéficier à des espèces en danger d’extinction, telles que les orangs-outans, les éléphants ou les macaques, capables de traverser des plantations, mais aussi à des animaux moins emblématiques, tels que les civettes, ou encore à de nombreux oiseaux forestiers et chauves-souris, qui utilisent ces zones comme habitats intermédiaires ou corridors entre fragments de forêt.

Un levier face au changement climatique

Au-delà de ses effets positifs sur la biodiversité, l’agroforesterie constitue également un levier important d’adaptation au changement climatique dans les plantations tropicales. L’intégration d’arbres au sein des parcelles permet de réduire les températures au sol, d’améliorer la rétention d’eau dans les sols et de limiter l’érosion, contribuant ainsi à renforcer la résilience des systèmes agricoles face aux perturbations climatiques.

Ces aménagements peuvent aussi améliorer les conditions de travail dans les plantations, notamment en apportant de l’ombre et en atténuant l’exposition des travailleurs à des chaleurs extrêmes, un enjeu sanitaire de plus en plus important dans les régions tropicales. En effet, les travailleurs agricoles sont directement confrontés aux effets du changement climatique : températures plus élevées, pluies plus irrégulières ou périodes de sécheresse plus fréquentes rendent le travail en plein air encore plus pénible. Ces conditions peuvent également affecter la productivité des cultures, ce qui accentue la précarité économique des travailleurs et la vulnérabilité des filières agricoles.

Des dimensions sociales indissociables

D’autres changements sont également possibles. À l’heure où les plantations peinent à trouver des travailleurs, mais où l’huile de palme reste une matière première cruciale au niveau mondial, le projet TRAILS accorde une attention particulière aux dimensions sociales. Des pépinières communautaires, souvent portées par des groupes de femmes, assurent ainsi la collecte, la sélection et la production des plants forestiers.

Ces activités sont accompagnées de formations techniques en agroforesterie et en gestion durable des terres, contribuant au renforcement des compétences locales et à la diversification des moyens de subsistance dans une zone rurale assez isolée. Cette implication continue des communautés locales est essentielle pour garantir l’appropriation des systèmes agroforestiers et leur pérennité à long terme.

Vers des paysages multifonctionnels

La reconnaissance de la plaine de la Kinabatangan comme réserve de biosphère de l’Unesco souligne l’importance de modèles agricoles capables de s’articuler avec des objectifs de conservation à l’échelle du paysage (Unesco, 2023).

Les approches agroforestières expérimentées au Sabah s’inscrivent pleinement dans cette logique intégrée. Sans remplacer les forêts tropicales intactes, les systèmes agroforestiers à base de palmiers à huile peuvent contribuer à transformer les paysages agricoles en leviers complémentaires de conservation et de résilience écologique.

Cet article a été réalisé avec Isabelle Lackman, de l’ONG Hutan, et Sempe Burhan, de la Melangking Oil Palm Plantations.

Alain Rival a reçu des financements Le Fonds de solidarité pour les projets innovants (FSPI), un dispositif de financement ministère de l’Europe et des Affaires étrangères. Le projets TRAILS recoit le soutien financier de l'APF (Alliance pour la Protection des Forets), ainsi que des sociétés Ferrero et Saint Hubert.

Denis Fabre, Marc Ancrenaz et Philippe Guizol ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.