Agriculture urbaine : des potagers sur les toits recyclent nos déchets

DIM Astrea INRA

Agriculture urbaine : des potagers sur les toits recyclent nos déchets
Dispositifs expérimentaux sur le toit « Bertrand Ney » d’AgroParisTech / Baptiste Grard

« C’est la première fois qu’une équipe de recherche mesure les services écosystémiques rendus par des potagers sur les toits. Qui plus est alimentés uniquement par des déchets urbains», explique Baptiste Grard, doctorant et co-auteur de l’étude.

Dans la ville, la gestion des déchets, les épisodes de canicule, les risques d’inondations liées notamment à l’imperméabilisation des sols et l’approvisionnement alimentaire sont autant de défis pour rendre les villes plus durables, plus soutenables et plus vivables. Face à ces défis, les scientifiques s’intéressent à leur végétalisation, comme l’une des solutions, notamment pour produire des ressources alimentaires et retenir de l’eau. L’espace au sein des villes étant limité, l’exploitation des toits s’est imposée comme une réponse évidente à ce déficit.

C’est ainsi que pendant deux ans, des chercheurs de l’INRA et d’AgroParisTech ont mis à l’épreuve de la science la pratique innovante des potagers sur les toits, dont les résultats ont été publiés, avec le soutien du DIM ASTREA*, de l’INRA, de la Chaire éco-conception ParisTech-Vinci et d’AgroParisTech, dans le journal « Agronomy for sustainable development », le 19 décembre 2017. Bilan de l’expérience, un bon niveau de récoltes et des services écosystémiques au rendez-vous : rétention d’eau de pluie, recyclage des bio-déchets et stockage de carbone. Seul défaut noté par les chercheurs, la contamination des eaux de drainage du système par du carbone dissous.

Pour l’équipe, l’agriculture des toits pourrait devenir plus qu’un phénomène marginal au cœur des mégapoles. En effet, les toits peuvent représenter jusqu’à 32% des surfaces horizontales des villes (Oberndorfer et al.2007). De plus, le phénomène de conquête agricole des toits est aujourd’hui porté par de nombreuses collectivités dont celle de Paris, au travers d’appels à projets [cf pour Paris : l’app ParisCulteurs ou objectif 100Ha. Preuve de cette dynamique, l’expérimentation a d’ailleurs participé à la naissance de deux entreprises aujourd’hui bien implantées : Topager et Cultures en ville.

Une technique utilisée depuis les années 80

C’est sur le toit de l’école AgroParisTech (baptisé « Bertrand Ney », du nom du professeur, aujourd’hui décédé, à l’origine de sa création) dans le 5ème arrondissement de Paris que l’équipe de recherche a mis en place un potager aérien avec trois objectifs principaux : valoriser les ressources de la ville, concevoir un système de culture low-tech simple à conduire  et ne pas recourir à l’utilisation d’intrants chimiques (pesticides ou engrais). Les résultats présentés dans cet article correspondent à deux années (de mars 2013 à mars 2015) où ont été cultivées salades, tomates cerises et engrais verts dans 9 bacs en bois type compostières de 90x90x40cm.

Agriculture urbaine : des potagers sur les toits recyclent nos déchets

S’inspirant d’une technique utilisée dans les jardins depuis les années 80 (i.e. la culture en lasagne), les chercheurs ont comparé deux compositions de sol différentes à un témoin. Le premier bac (1) contient un Technosol (i.e : un sol constitué de matériaux apportés par l’homme) composé à parts égales de compost de déchets verts et de bois broyé (issus tous deux de l’entretien des espaces verts) ; le second (2) substrat est de même composition que le premier, mais avec l’ajout de trois différents types de vers de terre afin d’accélérer la biodégradation des résidus organiques. Le troisième bac (3) contient un sol témoin, un terreau industriel que l’on trouve dans toute jardinerie.

L’équipe s’est concentrée sur quatre services écosystémiques : l’approvisionnement alimentaire (quantité et qualité des récoltes), le recyclage de déchets, la régulation des eaux de pluies (quantité d’eau de pluie retenue et qualité des eaux de drainage) ainsi qu’au stockage de carbone potentiel de ces systèmes :

  • Approvisionnement alimentaire : les niveaux de production atteints sont supérieurs à ceux de jardin familiaux en plein sol et proches de ceux obtenus par des maraîchers professionnels en agriculture biologique dans la Région. Les plus forts niveaux de rendement sont atteints dans les Technosols en présence de vers de terre (2). La qualité est aussi au rendez-vous : aucune des récoltes ne dépasse les normes pour les métaux lourds mesurés et réglementés.
  • Concernant le recyclage des résidus urbains, c’est au Technosol enrichi de vers (2) que revient aussi la palme de l’efficacité, avec une diminution de 50% de l’épaisseur du substrat sur la première année (par tassement et par consommation des éléments nutritifs du « sol » par les plantes). Le Technosol sans vers (1) et le bac témoin (3) montrent quant à eux une diminution de l’épaisseur du substrat de 36 et 31% respectivement (traduisant une consommation annuelle moindre de déchets par le système de culture).
  • Sur la rétention des eaux de pluie, les résultats sont semblables entre le témoin (terreau) (3) et les Technosols (1 et 2), avec de 74 à 84% des eaux de pluies retenues. Par rapport à un toit nu, cette expérience montre donc tout l’intérêt d’installer des bacs de culture pour lutter contre le ruissellement.  
  • En ce qui concerne l’impact de l’installation sur les eaux usées sortant des bacs, les Technosols (1 et 2) retiennent, sur les deux années d’expérimentation, plus de nitrates qu’ils n’en rejettent. À la différence du terreau (3) tout particulièrement en début d’expérimentation. C’est en revanche l’inverse pour le relargage de carbone dissous dans les eaux de drainage : le terreau (3) en libère moins que le Technosol (1), la présence de vers dans le bac (2) aboutissant au rejet le plus important.

Rompre la monotonie des paysages urbains et créer des villes à haut niveau de service écosystémique

Agriculture urbaine : des potagers sur les toits recyclent nos déchets

Un équilibre est encore à trouver entre un sol suffisamment riche pour assurer une bonne productivité des plantes tout en limitant la dissolution du carbone dans l’eau, mettent en garde les chercheurs. Toutefois, le bilan de ces installations reste très positif. Ces dernières permettent de recycler des déchets organiques voués aujourd’hui majoritairement à l’enfouissement ou à l’incinération. Sans oublier que la réutilisation des déchets des villes permet d’éviter l’importation de terreau, l’utilisation de fertilisants chimiques, ainsi que la prise en charge du traitement et du transport des ordures vers les décharges, au profit d’une valorisation locale.

En outre, la liste des autres bénéfices potentiels de cette agriculture sur les toits peut encore s’élargir: depuis la prévention des inondations (par la rétention d’une partie des écoulements) au rafraichissement de la ville, cette agriculture peut participer à la préservation de la biodiversité, favoriser la pollinisation, servir d’espace pédagogique où à visée sociale tout en rompant avec la monotonie grisâtre des paysages urbains en apportant une plus-value paysagère.

« On parle beaucoup en ce moment des circuits courts, l’agriculture urbaine est une opportunité de transcrire cette logique au cœur des mégapoles en apportant une valeur sociétale et environnementale », conclut Christine Aubry, chercheuse à l’INRA et co-auteure de l’étude.

Référence publication:

Baptiste J.-P. Grard, Claire Chenu, Nastaran Manouchehri, Sabine Houot, Nathalie Frascaria-Lacoste, Christine Aubry.
Rooftop farming on urban waste provide many ecosystem services. Agronomy for Sustainable Development (2018) 38:2. https://doi.org/10.1007/s13593-017-0474-2.

Contact(s) :

- Nicolas Plantey, chargé de projet DIM ASTREA nicolas.plantey@inra.fr

- Baptiste Grard, UMR Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (Inra, AgroParisTech)

- Christine Aubry, UMR Sciences pour l’action et le développement: activités, produits, territoires (Inra, AgroParisTech)

- Claire Chenu,  UMR Ecologie  fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (Inra, AgroParisTech)

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Commentaires 10

steph

ce qui sera produit en ville n'aura pas besoin de l'être à la campagne, vive les circuits-courts pour sortir du marasme agricole...
100 ha de jardin sur toiture à Paris pour lutter contre les inondations.
650 mm de pluie en moyenne donc 650 l/m2 pour 100 ha cela fait 650 000 m3
débit moyen de la seine 8.98m3/s en février 1.1 m3/s en août
ainsi pour évacuer cette quantité d'eau il faudrait à la seine 0.83 jour en février.
En sachant il y a 111 jours de pluie à Paris,croyez vous vraiment que cette nouvelle politique de la ville puisse avoir un impact signification sur les inondations. En revanche, il est certain que si l'on compte tout, ces légumes seront produits à des coûts exorbitants. Encore un exemple de projet badget

DIGUE3942

à la manière que l'on présente l'agriculture urbaine , les médias ont déjà parlés d'algues pour produire le soit disant carburant renouvelable.depuis le temps que çà a pris tellement de place dans les médias , plus rien à l'horizon. pour moi, l'agriculture urbaine est du jardinage; ce qui ne veut pas dire qu'il n'y a rien à apprendre. mais une fois de plus le mot BIO est galvaudé que çà me fait mal aux oreilles ...

GR26

je rigole pas mal, car j'avais vu à la TV une émission dans laquelle on présentait ces systèmes de culture sur les toits comme plus ou moins la culture de l'avenir pour alimenter les populations. C'est sûr que les multinationales pourraient se faire pas mal de fric...

Hazta

@Nicolas Plantey,

Vous défendez la vision du bio des pays nordiques...
Le bio, ce n'est pas que l'absence de molécules de synthèse, c'est aussi la préservation des sols, et le respect des cycles naturels.

Avec votre vision du "bio" hors-sol, on pourrait produire des tomates en hiver, cultivées sur vermiculite, dans une serre chauffée par l'immeuble...

Donc non, ce n'est pas du bio. D'ailleurs, avez-vous une certification ?

L'initiative reste plus que louable, et ça n'enlève rien à votre mérite. Mais les mots ont un sens, et ce n'est pas de l'agriculture biologique.

Jean

7.29 m2 d'expérimentation sur le toit de l'Agro , ça ne va pas ruiner le budget de l'agriculture !
Qu'il y ait des intérêts à ces recherches , soit!
Mais qu'est ce qui a été anticipé il y a 20 ans pour nous propose aujourd'hui des systèmes opérationnels moins gourmands en intrants? Où sont les variétés végétales , les modes d'élevages , de cultures alternatifs qui nous permettraient de répondre à ces fameuses attentes sociétales ?
Combien de temps pour les avoir de façon fiable et rentables (nous ne travaillons pas que pour faire de beaux paysages mais pour faire vivre nos familles )

Pour réagir à cet article, merci de vous identifier

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