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La production solaire et la culture de légumes peuvent coexister : la réponse de deux ans de l’agrivoltaïsme
2026-04-29
L’Université d’État de l’Iowa a publié les résultats d’une étude de démonstration menée sur deux saisons (Hortidaily, 2026). Dans cette étude, des légumes ont réellement été cultivés sous une ferme solaire commerciale de 10 acres et de 1,3 mégawatt financée par le département américain de l’Énergie.
La conclusion est claire : « produire de l’électricité et des légumes sur la même terre, en même temps, est commercialement viable ».
On produit de l’électricité au-dessus, et les légumes poussent en dessous. Quand on entend cela pour la première fois, cela paraît sans doute un peu étrange. Moi aussi, j’ai été surpris. Mais quand on travaille chaque jour sur les conditions lumineuses dans une ferme verticale, cela paraît en fait très naturel du point de vue de la physiologie végétale.
Qu’est-ce qui surprend ici ? L’étude elle-même
Les cultures testées étaient des légumes et des fruits tout à fait ordinaires : brocoli, poivron, courge d’été, fraise et framboise. La période d’essai a couvert deux saisons.
Et les résultats sont franchement intéressants.
La courge a donné des rendements constamment plus élevés sous les panneaux. Pour le poivron, il n’y avait presque aucune différence de rendement, et les dégâts de brûlure solaire (sunscald) ont même diminué. Le brocoli a montré une légère baisse de rendement pendant une seule saison, mais pas à un niveau vraiment préoccupant.
Il y a aussi eu des changements secondaires. La température de l’air et celle du sol étaient inférieures de 1 à 2 degrés Celsius sous les panneaux. Les besoins en main-d’œuvre ont eux aussi diminué de 28 % la deuxième année par rapport à la première. On retrouve simplement un effet d’apprentissage, comme on pouvait s’y attendre.
Aucune machine spéciale n’était nécessaire, et du matériel agricole standard pouvait être utilisé tel quel. Pour reprendre la formule des chercheurs, cela fonctionne « sans sacrifier l’échelle ». Autrement dit, cela fonctionne tout en conservant l’échelle commerciale.
En réalité, beaucoup de légumes poussent mieux « à l’ombre »
Je pense que c’est le point le plus important pour comprendre les résultats de cette étude.
Beaucoup de gens ont probablement cette image : plus un légume reçoit de soleil, mieux il pousse. Et bien sûr, la photosynthèse a besoin de lumière.
Mais il existe chez les plantes une notion que l’on appelle le « point de saturation lumineuse ». C’est le seuil au-delà duquel une augmentation de l’intensité lumineuse n’améliore plus l’efficacité de la photosynthèse.
Si l’on regarde les chiffres concrets, le point de saturation lumineuse de la laitue et de la fraise se situe autour de 500 μmol/m²/s. Même pour la tomate et le poivron, on est autour de 700 à 900 μmol/m²/s. En revanche, la lumière directe du soleil à midi en plein été peut dépasser 2 000 μmol/m²/s.
Autrement dit, la lumière directe du soleil en plein été est « excessive » pour beaucoup de légumes. Elle devient un excès de lumière que la plante ne peut plus utiliser pour la photosynthèse.
Et cet excès de lumière ne se contente pas d’être inutile. Il provoque des effets négatifs comme la « photoinhibition », qui endommage les chloroplastes, les brûlures sur les feuilles et les fruits, ainsi que le stress thermique qui les accompagne. Dans l’étude de l’Iowa, la baisse des dégâts de brûlure solaire sur le poivron s’explique très bien par une diminution de ce stress lumineux.
Un ombrage de l’ordre de 20 à 30 % sous les panneaux ramène la lumière dans une plage « juste comme il faut » pour ce type de légumes. On peut même dire que l’ombrage devient non pas une « perte », mais un « contrôle ». C’est la base physiologique qui explique pourquoi l’agrivoltaïsme fonctionne.
Dans une ferme verticale aussi, on contrôle en réalité la lumière avec une logique très proche. On utilise une lumière artificielle dans un environnement fermé pour maintenir une lumière ni trop forte ni trop faible, mais « juste comme il faut ». On peut aussi voir l’agrivoltaïsme comme une manière d’obtenir à l’extérieur cette même « juste lumière », en réduisant l’ensoleillement par ombrage.
L’idée de « deux couches sur la même terre »
C’est aussi une structure intéressante du point de vue économique.
Le revenu principal vient de l’électricité, et les légumes constituent une seconde source de revenus. La terre se retrouve utilisée sur deux étages.
L’idée classique était qu’une parcelle ne pouvait servir qu’à un seul usage. Or, on voit maintenant apparaître une structure où l’étage du haut produit de l’électricité tandis que celui du bas sert à l’agriculture, et où les deux fonctionnent en même temps. Cela fait aussi émerger des combinaisons qui n’existaient pas dans le paysage agricole traditionnel, comme une collaboration entre compagnies d’électricité et agriculteurs.
La terre offre plus de possibilités selon la manière dont on la conçoit. Je pense que c’est une idée qui change, au moins un peu, notre manière de penser l’agriculture.
Au Moyen-Orient et dans les zones arides, cela prend un sens différent
Ce qui rend l’agrivoltaïsme intéressant, c’est que sa signification change selon la région.
Dans des régions comme le Moyen-Orient ou l’Afrique du Nord, où un rayonnement solaire trop intense freine à lui seul l’agriculture, l’ombrage des panneaux peut devenir non pas une « perte », mais un « avantage ». Dans des endroits où le soleil est si fort que les légumes ont du mal à pousser, convertir une partie de ce rayonnement en électricité tout en utilisant le reste pour cultiver des légumes a beaucoup de sens.
Même dans des lieux où une ferme verticale a du mal à être viable, à cause d’une alimentation électrique instable, du niveau d’investissement initial ou d’un manque de savoir-faire opérationnel, l’agrivoltaïsme pourrait offrir une autre réponse.
Les lieux et les cultures adaptés à la ferme verticale ne sont pas les mêmes que ceux qui conviennent à l’agrivoltaïsme. On peut aussi dire que cela ajoute une option de plus à la question : « Qu’est-ce qui convient à ma région ? »
Résumé
Les façons de produire des légumes se multiplient : culture en plein champ, culture protégée, ferme verticale, et maintenant agrivoltaïsme.
« Des légumes peuvent aussi pousser sur une terre qui produit de l’électricité. » À première vue, cela semble étrange, mais du point de vue de la physiologie végétale, c’est en fait une histoire très naturelle. Pour beaucoup de légumes, la lumière directe du soleil est trop forte. Dans bien des cas, la lumière « juste comme il faut » sous les panneaux favorise au contraire une croissance plus saine des cultures.
La ferme verticale et l’agrivoltaïsme ne sont ni des substituts ni des concurrents. Ce sont deux voies différentes qui peuvent exister côte à côte. Le simple fait de voir ces deux approches coexister est peut-être la plus grande récolte de cette étude de deux ans.