Cultures
Les céréales ne fonctionnent pas en ferme verticale. Pourquoi la baisse des coûts ne changera rien
« Impossible pour l’instant, mais une fois les coûts réduits, pourra-t-on produire des céréales en usine ? » — nombreux sont ceux à qui l’on confie le dossier de la culture céréalière en usine dans un contexte de sécurité alimentaire, et qui portent cette question avant même d’avoir lancé une recherche. La plupart concluent qu’il suffit d’attendre les progrès technologiques pour que la réponse vienne d’elle-même. Mais en regardant les chiffres d’aujourd’hui — prix actuels, technologie actuelle — la décision d’entrer ou non est déjà tranchée. Ce n’est pas une question à reporter.
Les trois axes des céréales, l’exact inverse des légumes-feuilles
Décortiquons ce que signifie produire des céréales en ferme verticale. La culture en usine de légumes-feuilles et d’herbes aromatiques est désormais banale. On est alors tenté de penser : « Alors le blé, le riz — avec les progrès technologiques, ça devrait finir par marcher en usine. » Quand la sécurité alimentaire est sur la table, cette question revient régulièrement. Le piège, c’est le mot « finir par » : il permet de reporter indéfiniment la décision.
Le point de départ, c’est généralement cette grande vague qu’est la sécurité alimentaire. Si les légumes-feuilles fonctionnent, on devrait pouvoir produire nos aliments de base en usine aussi. On l’entend aussi dans le contexte de la résilience face aux catastrophes et aux crises. Mais il y a un accroc. Si les légumes-feuilles s’adaptent si bien à l’usine, c’est parce qu’ils ont « un prix unitaire élevé, une rotation rapide et une faible hauteur ». Les céréales font l’exact opposé sur ces trois points. Peut-on vraiment les traiter comme le prolongement de la même logique ?
Voici les trois axes, chiffrés avec les données d’aujourd’hui. Sur le prix unitaire, le blé et le riz sont d’un ordre de grandeur inférieurs aux légumes-feuilles. Ce sont les produits de base par excellence ; sur le terrain, ils appartiennent à une autre catégorie. Sur la durée de culture, les légumes-feuilles demandent quelques semaines, les céréales plusieurs mois : le blé, du semis à la récolte, prend environ 6 mois ; le soja, 3 à 4 mois. La hauteur de plant dépasse 1 m pour le blé et atteint 60 à 70 cm pour le soja. La partie comestible est uniquement le grain, et pour le produire, il faut éclairer en continu une plante de grande taille. On devrait gagner en efficacité surfacique grâce à la verticalisation, mais la hauteur des plants rend difficile l’ajout de niveaux supplémentaires. Prix unitaire, durée de culture, efficacité surfacique : les trois pointent dans le mauvais sens. Ce n’est donc pas une question de « progrès technologiques à venir ». Dès qu’on aligne ces trois axes sur les chiffres actuels, l’adéquation — ou l’inadéquation — saute aux yeux.
Même la laitue, référence des légumes-feuilles, produit en hydroponique environ 11 fois le rendement d’une culture en plein champ sur la même surface — mais en consommant environ 82 fois plus d’énergie, selon une estimation (voir 1). Plus on empile le rendement, plus l’électricité suit, et l’éclairage en représente la majeure partie (voir 2). Et c’est pour les légumes-feuilles. Pour les céréales, dont le prix unitaire est une ou deux marches plus bas, cette même structure électrique pèse directement sur la rentabilité.
Corriger un seul axe ne suffit pas à faire bouger l’ensemble
La hauteur empêche d’empiler des niveaux, donc l’efficacité surfacique ne suit pas. La durée de culture est longue, donc la rotation ne permet pas de dégager de marge. Et en plus, le prix unitaire est faible. Ces trois axes ne sont pas indépendants. Ils se combinent en une multiplication. Améliorer un seul par la technologie, et les autres freinent — le total ne bouge pas. Inversement, si la structure change sur ne serait-ce qu’un axe, tout peut basculer d’un coup.
Cette « non-indépendance » est la clé. Même si la combinaison multiplie les effets, poussée à bout, l’impact se concentre sur l’axe le plus défavorable : le prix unitaire. On est tenté de penser : « Si seulement on rendait l’éclairage plus efficace. » Mais dans une ferme verticale, l’électricité dévore la majorité des coûts d’exploitation — l’éclairage en premier —, et la marge d’amélioration de l’efficacité des LED est désormais réduite. Une estimation montre que cultiver du blé en intérieur coûte d’un ordre de grandeur plus cher qu’en extérieur. Autrement dit, la marge derrière « si l’efficacité s’améliorait encore un peu » est mince dès le départ. Un scénario où corriger un axe entraîne tout le reste n’est donc guère à espérer. Quant à « changer un axe et tout bascule » — vrai en principe, mais ce qui peut changer, c’est davantage la prémisse que la technologie. Cela se rapproche d’un changement de prémisse : reconsidérer la céréale elle-même comme une culture différente, à faible hauteur.
Les chiffres confirment cela. Dans une ferme verticale suédoise, l’électricité seule pour cultiver du blé dépassait 40 000 USD par tonne — soit environ 100 fois le prix international du blé, selon une estimation (voir 3). Une autre estimation chiffre à plus de la moitié des coûts d’exploitation d’une installation de blé indoor la part de l’électricité d’éclairage, avec un ratio coût/recettes d’environ 46 pour 1 — un niveau qui, dans la structure actuelle, est hors de portée d’un ordre de grandeur (voir 4). Et l’efficacité des LED sur laquelle on compte est entrée dans la partie plate de la courbe en S, là où une baisse exponentielle n’est plus à attendre (voir 3). La mince marge derrière « si l’efficacité s’améliorait encore un peu », c’est précisément ce cumul.
Cela dit, la même estimation dit aussi autre chose. Si l’énergie renouvelable réduit le coût de l’électricité, et si l’automatisation et la sélection variétale pour l’indoor progressent, ce ratio de 46 pour 1 pourrait se réduire à environ 6 pour 1 à l’avenir (voir 4). Même 6 pour 1 ne serait pas encore rentable commercialement, mais ce n’est pas « un mur absolument infranchissable » — c’est plutôt « la voie pour gagner un ordre de grandeur est du côté de la technologie ». Si une ouverture existe, elle viendra de là, pas d’une extension de la production de masse.
« Les coûts baisseront avec le volume » — la réponse est déjà connue
Après la piste de corriger un axe par la technologie vient celle de l’échelle. « C’est encore une industrie naissante, donc à mesure que les opérateurs se multiplient et que la production de masse progresse, les coûts baisseront. » C’est l’objection classique. Vous l’avez entendue, non ? Mais dans les pays où un nombre significatif de fermes verticales ont effectivement démarré, cette « baisse par la production de masse » s’est-elle produite ? On entend plutôt le contraire : des déficits qui s’éternisent, des subventions qui ne changent rien.
Le Japon est un pays où un nombre significatif de fermes verticales ont démarré. Des subventions considérables y ont été injectées au fil des années. Et pourtant, le passage au bénéfice n’a pas été fulgurant. Un rapport de revue professionnelle de 2017 indiquait qu’environ 75 % des fermes verticales de l’époque étaient déficitaires (voir 6). Mais ce chiffre est ancien et ne peut pas être transposé tel quel au présent. La dernière enquête publique de terrain (exercice 2025) montre que les opérations non déficitaires (bénéficiaires + à l’équilibre) dépassent 60 % de l’ensemble, et que les déficits ont reculé à environ 30 %. Mais les variations d’une année à l’autre sont importantes, et on ne peut pas vraiment parler d’une tendance à l’amélioration nette (voir 9). Plus important encore : la différence par type d’installation — les déficits atteignant environ la moitié se concentrent principalement dans la culture indoor, tandis que les serres hydroponiques et les types mixtes affichent environ 70 % de non-déficit (voir 9). On ne peut donc pas généraliser en disant « X % sont déficitaires, donc c’est sans espoir ». Ce qui compte pour la question des céréales, ce n’est pas la valeur absolue de ce taux de déficit, mais le fait que même dans un pays disposant d’un échantillon de taille raisonnable, la production de masse seule n’a pas amélioré la rentabilité d’un ordre de grandeur.
L’affirmation selon laquelle la production de masse fait baisser les coûts repose, selon une estimation, sur de faibles économies d’échelle. L’élasticité-échelle du coût de construction est de −0,17 : autrement dit, multiplier l’échelle par 100 ne réduit le coût de construction unitaire que d’environ 55 % (voir 7). La moitié subsiste — ce n’est pas un effet d’ordre de grandeur. Et cette élasticité ne porte que sur les coûts de construction, pas sur les coûts d’exploitation (électricité, main-d’œuvre), qui sont hors périmètre de ce chiffre. Utiliser « avec le volume » comme levier de réduction des coûts globaux, exploitation incluse, est donc une mauvaise lecture de la source.
Et pour les céréales spécifiquement, la question de l’échelle n’est même pas pertinente. La même estimation affirme explicitement que les céréales comme le blé sont « hors de question ». Mais la raison n’est ni le coût de construction ni l’échelle — c’est un seul point : aux prix actuels, la production céréalière elle-même ne génère aucun surplus (voir 7). Ce n’est pas « impossible parce que la construction est chère », ni « impossible parce que l’échelle est insuffisante ». Le prix unitaire est bas, et vendre ce qu’on produit ne dégage pas de solde positif. L’échec économique des céréales, poussé à bout, se résume à ce seul point : le prix unitaire.
Pour autant, pour mesurer jusqu’où « attendre que ça baisse » est vraiment fondé, traçons un parallèle. Même la laitue, qui semble aujourd’hui la référence des cultures rentables, était — selon la même estimation — à un niveau sans profit, tout comme les céréales, jusqu’aux alentours de 2017. C’est ensuite l’amélioration des LED, la sélection variétale pour l’indoor et l’accumulation des savoir-faire de culture qui ont fait bondir le rendement, la faisant passer du côté rentable (voir 7). Il existe donc un précédent de retournement. Mais il s’est produit non pas « parce que la production de masse a grossi le nombre d’acteurs », mais « parce que la sélection variétale, l’électricité et la technique ont changé les prémisses ». Que la même chose se produise pour les céréales est inconnu, mais si cela arrive, ce sera aussi par la voie technologique, pas par une extension de la production de masse.
L’exception haute valeur ajoutée place les céréales en dehors
Au sein des céréales, n’y a-t-il pas quelques exceptions partielles ? C’est une question qu’on finit par se poser. La réponse habituelle : « Ça marche si c’est à haute valeur ajoutée. » Même si les céréales dans leur ensemble ont les trois axes dans le mauvais sens et ne bougent pas, il y a le riz de marque même parmi le riz, des légumineuses à prix élevé. Pour des produits dont le prix unitaire est un cran au-dessus et qui se vendent même en petites quantités, on est tenté de penser que l’image serait différente, même pour une céréale.
Mais en examinant les exceptions qui fonctionnent réellement, ce qui ressort, ce sont des produits proches des ingrédients fonctionnels ou pharmaceutiques, dont le prix unitaire est dans une autre catégorie. Des dizaines ou des centaines de fois le prix d’une culture ordinaire. C’est précisément l’opposé des céréales. Les céréales sont des commodités — les représentantes de la catégorie au prix unitaire le plus bas. Donc la condition « ça marche si c’est à haute valeur ajoutée », plutôt qu’ouvrir une exception, confirme que les céréales se trouvent tout au bord externe de la zone rentable. Et encore une chose : si l’on vise en usine un produit à prix élevé et en faibles volumes, ce n’est plus la question de départ — « produire des aliments de base en grande quantité pour l’autosuffisance ». Même si une exception peut tenir, cette exception ne répond pas au thème initial de la sécurité alimentaire ou de l’autosuffisance en denrées de base. Il ne s’agit pas de nier toutes les exceptions — c’est que la place où elles fonctionnent est différente.
Il existe un exemple concret. Des tomates génétiquement modifiées pour accumuler la protéine sucrante miraculine ont fait l’objet de lignées sélectionnées spécifiquement pour la production de masse en ferme verticale, avec une production rapportée en système fermé (voir 8). Mais c’est proche des ingrédients pharmaceutiques et fonctionnels — prix unitaire ultra-élevé, à l’opposé d’une denrée de base. Dans les estimations de seuil de rentabilité, la laitue à cycle court atteint le seuil sur quelques dizaines de mètres carrés, tandis que sur les mêmes bases d’installation, le seuil bondit dès que la culture change (voir 7). Que les céréales se trouvent tout au bord externe de la zone rentable se lit aussi sur ces estimations individuelles.
À noter : dans les environnements où la stabilité d’approvisionnement prime sur le coût, les prémisses changent. Là où la culture en plein champ est impossible — l’espace, les régions polaires — le point fort de la ferme verticale, la « production contrôlée », s’exprime pleinement. La lignée de recherche sur le blé indoor est d’ailleurs originellement issue des systèmes de survie pour la Lune et Mars (voir 4). Dans les situations où une autre mesure que la rentabilité commerciale s’impose, la culture céréalière en usine prend du sens.
Trancher la décision d’entrée sur les chiffres actuels
Un comité de direction vous mandate : « Examinez la culture céréalière en usine sous l’angle de la sécurité alimentaire. » Imaginez cette scène. Au lieu d’écrire « en attente des progrès technologiques » et de reporter, quelles vérifications peut-on faire immédiatement avec les chiffres disponibles ? Et si l’on écarte les céréales, où orienter les ressources qu’on y aurait consacrées ?
Les vérifications à portée de main sont étonnamment simples. Prenez une culture déjà rentable en interne — le tableau des prix unitaires des légumes-feuilles, par exemple — et ajoutez une ligne pour la céréale examinée. Prix unitaire, durée de culture, revenu par surface. Alignez ces trois axes côte à côte dans le même tableau. Il devient alors visible sur-le-champ si l’écart est du type qui se réduirait avec la baisse des coûts technologiques, ou si c’est un écart structurellement infranchissable d’un ordre de grandeur — prix unitaire inclus. Si les trois axes pointent simultanément dans le mauvais sens et que le prix unitaire est inférieur d’un ordre de grandeur, c’est un problème de prix actuels et de technologie actuelle : on peut conclure sur les chiffres d’aujourd’hui à l’abandon, sans attendre « un jour ». Quand des conditions du type « une fois la technologie avancée » ou « une fois les subventions obtenues » émergent en interne, questionnez immédiatement si cette « technologie » désigne une extension de la production de masse ou une substitution des prémisses — sélection variétale, électricité, automatisation. Si c’est la première, demandez si ce n’est pas un prétexte pour ne pas regarder les chiffres actuels. Ce petit effort de vérification vaut la peine.
Les ressources doivent aller là où la rentabilité est possible. Sur les trois axes, les légumes-feuilles — prix unitaire élevé, rotation rapide, faible hauteur — sont les mieux placés. Mettez donc les légumes-feuilles au centre. Les légumes-fruits ont tendance à être relégués au second plan en culture indoor, car ils occupent beaucoup d’espace par rapport à leur prix unitaire ; mais les tomates et les fraises tournent commercialement en serre hydroponique et en type mixte, donc l’image varie selon le type d’installation. Le créneau à haute valeur ajoutée que j’ai mis de côté au chapitre précédent comme « sans effet sur l’autosuffisance en denrées de base » est, en tant que décision commerciale, précisément une cible à viser. Cela ne remplace pas les aliments de base, mais c’est du côté des cultures choisies pour leur rentabilité. Ces deux affirmations ne se contredisent pas. C’est vers ce type de portefeuille de cultures qu’il faut orienter le temps d’analyse. Un point à distinguer clairement : ne pas utiliser la sécurité alimentaire, la préparation aux crises ou les subventions comme substitut à une justification économique. Si vous maintenez les céréales pour leur utilité sociale, faites-le dans un cadre séparé de la décision commerciale, comme une décision à un autre niveau. Ne pas mélanger les deux est essentiel.
Pour finir, voici un appui à l’idée que ce n’est pas une question de « un jour » mais de structure actuelle. Les promesses des fermes verticales sur les économies de terres et l’autosuffisance urbaine ont été répétées — avec les serres-tours des années 1960, les projets d’agriculture indoor des années 1980 — sans jamais être tenues. Le mur des coûts actuel est donc moins un retard technologique temporaire qu’une réalité structurelle produite par les prix et la technologie d’aujourd’hui (voir 3). Et les fermes verticales commercialement viables restent concentrées sur les légumes-feuilles, les herbes aromatiques et les baies, qui ne représentent que quelques pour cent de l’approvisionnement calorique mondial (voir 5). Que les céréales se trouvent en dehors des « cultures choisies pour leur rentabilité » est une réalité construite par les prix et la technologie actuels. Pour la renverser, il ne faut pas prolonger la production de masse, mais agir côté technologie : sélection variétale, électricité, automatisation. C’est ainsi qu’il faut cadrer la question.
Si vous exploitez déjà une ferme verticale avec des cultures établies comme les légumes-feuilles, la marge pour améliorer la rentabilité reste large, selon le savoir-faire terrain.
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