Une expérimentation canadienne montre qu'un simple film plastique sur des panneaux solaires agricoles peut gagner plusieurs degrés au sol en fin de saison.
Les structures agrivoltaïques — ces installations qui combinent panneaux solaires et production végétale — présentent un défaut connu : leur ombrage abaisse la température du sol. Une équipe de recherche a testé une approche inverse en Ontario : recouvrir ces mêmes structures d’un film plastique transparent pour les convertir en serres passives. L’objectif est de prolonger la saison de culture dans les latitudes nordiques sans construire de serre conventionnelle.
Les installations agrivoltaïques créent un environnement particulier sous les panneaux. L’ombrage généré par les modules photovoltaïques abaisse la température du sol de 2,6°C en moyenne par rapport à des cultures témoins cultivées en plein soleil. Cette réduction thermique peut limiter la croissance de certaines espèces, particulièrement en début ou en fin de saison lorsque les températures sont déjà marginales.
L’hypothèse testée repose sur un principe opposé : si l’on enferme l’espace sous les panneaux avec un matériau transparent, l’effet de serre devrait compenser et dépasser le refroidissement lié à l’ombrage. Les serres froides et les châssis fonctionnent sur ce principe depuis des décennies, mais leur application aux structures agrivoltaïques n’avait jamais été mesurée expérimentalement.
L’expérimentation s’est déroulée dans la ceinture agricole de l’Ontario, de fin octobre à décembre. Quatre environnements thermiques ont été suivis en continu pour isoler les effets du film plastique et de la structure elle-même.
Cette approche comparative permet de distinguer l’effet du film plastique de celui de la structure agrivoltaïque elle-même. La période d’observation couvre la transition entre l’automne tardif et le début de l’hiver canadien, moment critique où les températures deviennent limitantes pour la plupart des cultures.
Les résultats montrent que la conversion d’une structure agrivoltaïque en serre passive augmente la température moyenne de la zone racinaire par rapport au témoin non couvert. Sur l’ensemble de la période d’octobre à décembre, la température au niveau des racines sous la structure couverte était supérieure de 3,4°C à celle du témoin en plein air. L’air emprisonné sous le plastique affichait quant à lui un gain moyen de 5,4°C.
Ces moyennes masquent toutefois des variations saisonnières importantes. Les écarts les plus marqués ont été enregistrés en début de période, lorsque le rayonnement solaire reste suffisant pour alimenter l’effet de serre. En octobre, la température de la zone racinaire sous la structure couverte dépassait celle du témoin de 5,7°C environ. En novembre, cet écart se maintenait à 4,2°C.
La température de la zone racinaire sous structure couverte était 3,4°C plus élevée que le témoin en moyenne d’octobre à décembre, avec des pics à 5,7°C en octobre.
À mesure que décembre avance et que l’ensoleillement décline, les gains thermiques s’amenuisent. Les données indiquent que les enveloppes plastiques passives seules ne suffisent pas à maintenir une production agricole en plein hiver dans ces latitudes. Le rayonnement solaire devient trop faible pour générer un effet de serre significatif, et les pertes thermiques nocturnes ne sont pas compensées.
Cette limite ne disqualifie pas l’approche pour autant. L’objectif n’est pas de remplacer les serres chauffées, mais d’étendre la saison de culture aux deux extrémités : démarrer plus tôt au printemps, prolonger plus tard en automne. Dans cette perspective, les gains mesurés en octobre et novembre sont directement exploitables.
L’intérêt principal de cette technique réside dans son coût d’adaptation. Les structures agrivoltaïques à inclinaison fixe existent déjà sur de nombreuses exploitations. Plutôt que de construire des serres conventionnelles — investissement lourd en matériaux et en main-d’œuvre — il devient possible de valoriser ces infrastructures photovoltaïques pour un usage agricole étendu.
Le film plastique transparent représente un investissement marginal comparé à une construction neuve. La structure porteuse, les ancrages au sol et l’inclinaison sont déjà en place. Cette approche s’inscrit dans une logique de multifonctionnalité des équipements : les panneaux produisent de l’électricité tout en servant d’ossature à un espace protégé.
Les latitudes nordiques, comme celles de l’Ontario où s’est déroulée l’expérimentation, connaissent des saisons de culture courtes. Chaque semaine gagnée en début ou en fin de saison élargit la fenêtre de production et peut permettre un cycle cultural supplémentaire pour certaines espèces à croissance rapide. Les cultures de salades, de radis, d’épinards ou de jeunes pousses sont particulièrement sensibles à ces extensions de saison.
L’approche testée ne nécessite aucun apport énergétique externe pour le chauffage. Elle repose uniquement sur la capture passive du rayonnement solaire et la réduction des pertes thermiques par convection. Cette sobriété énergétique en fait une option pertinente dans un contexte de recherche d’autonomie et de réduction des coûts opérationnels.
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