Lors d’une conférence sur l’énergie solaire, l’étoile est… le sol ?

Sous les rangées brillantes de panneaux, les développeurs apprennent qu’un sol sain peut faire ou défaire un projet solaire.

SAVANNAH, Géorgie — Imaginez que vous passez devant une ferme solaire et que, sous les panneaux, vous voyez un champ de fleurs jaunes dansant au gré du vent.

La pédologue Christina Hebb a demandé à un groupe de développeurs solaires d'imaginer cette scène lors d'une conférence ici la semaine dernière de la Solar Energy Industries Association (SEIA), l'organisation à but non lucratif qui défend l'industrie solaire.

« La plantation d'espèces à fleurs aide à rétablir l'habitat des pollinisateurs et à augmenter le nombre d'espèces de pollinisateurs, ce qui profite non seulement au site, mais augmentera la production et les rendements des cultures des propriétés voisines. C'est donc très utile, sans parler des gens qui passent devant la ferme solaire et qui se disent :  » Wow, ça a l'air vraiment bien  » « , a déclaré Hebb.

Hebb travaille à la gestion du sol des projets solaires planifiés, construits et gérés par l'entreprise pour laquelle elle travaille, McCarthy Building Companies, qui développe et construit des projets solaires à grande échelle à travers le pays, souvent sur d'anciennes terres agricoles.

Alors que les États-Unis construisent et entretiennent davantage de parcs solaires, l’attention se tourne vers la manière de les rendre plus durables. Une grande partie de cette attention se porte sur le sol situé sous les panneaux, où les promoteurs apprennent à gérer le sol pour répondre aux exigences des permis, réduire les coûts et protéger le terrain. Hebb a constaté ce changement de première main après avoir rejoint McCarthy en tant que pédologue interne en 2021, après des années en tant que consultant.

L’expansion des parcs solaires remodèle les paysages et les communautés voisines. Leur construction peut dégager la végétation et compacter le sol, perturbant ainsi le drainage, les cultures et les écosystèmes. De plus en plus de promoteurs reconnaissent désormais qu'un sol sain soutient à la fois les moyens de subsistance locaux et la durabilité de leurs projets.

Les fleurs aident à empêcher les mauvaises herbes de envahir le sol sous les panneaux solaires, facilitant ainsi le travail des équipes d'entretien en toute sécurité et réduisant le risque d'incendie. Mais planter des fleurs n’est qu’une des nombreuses mesures que les développeurs peuvent prendre pour rendre les fermes solaires plus durables.

Certaines fermes solaires ont planté des herbes basses sur lesquelles paissent les moutons, contrôlant ainsi la végétation tout en fournissant aux agriculteurs locaux un revenu de pâturage. D'autres ont introduit des effraies des clochers pour chasser des proies qui mâchent des fils et nichent à l'intérieur d'équipements électriques, montrant comment s'occuper à la fois de la surface et du sol peut rendre les systèmes d'énergie solaire plus résilients.

Dans le Sud-Ouest, des chercheurs ont découvert que faire pousser des cultures sous des panneaux solaires peut aider à la fois les plantes et les panneaux à prospérer. L'ombre des panneaux protège les cultures de la chaleur extrême tandis que l'humidité de la végétation refroidit les panneaux et augmente leur efficacité. Les agriculteurs de l’Arizona et du Colorado ont signalé des rendements plus élevés et des besoins d’irrigation moindres dans ces systèmes dits « agrivoltaïques ».

Ces pratiques font écho à un nombre croissant de recherches montrant que les projets solaires peuvent améliorer la santé des sols et la biodiversité locale lorsqu'ils sont correctement gérés. Une étude du National Renewable Energy Laboratory (NREL) de 2019 a révélé que les herbes indigènes plantées sous les panneaux solaires améliorent la structure du sol, réduisent l'érosion et aident même à refroidir les panneaux, les rendant plus efficaces.

Mais ces exemples ont lieu après le début de la construction. Hebb a exhorté les promoteurs à prendre soin du sol bien avant l'arrivée du premier panneau sur le site.

Selon Hebb, la toute première chose que les développeurs devraient faire est de prendre en compte la couche arable, une fine couche sombre généralement de 5 à 10 pouces de profondeur qui permet aux plantes de pousser et maintient le sol en bonne santé.

La couche arable se forme lentement, quelques centimètres seulement mettant des centaines, voire des milliers d'années, à s'accumuler à mesure que les roches se décomposent et que la matière organique provenant des plantes et des animaux s'accumule. Il contient l'essentiel de la vie et de la fertilité du sol, contenant les microbes, les nutriments et l'humidité dont dépendent les plantes. Mais les travaux de construction tels que le nivellement, le grattage et la circulation des poids lourds peuvent le détruire en quelques jours en compactant le sol et en éliminant sa couche vivante.

Trop souvent, dit Hebb, les entreprises solaires les mélangent ou les grattent lors du « nivellement » ou du nivellement du sol pour installer des rangées de panneaux, laissant derrière elles un sol dur qui ne peut pas facilement se régénérer.

Hebb a encouragé les développeurs à cartographier et à conserver la couche arable avant le début de la construction, en la retirant et en la stockant soigneusement afin qu'elle puisse être étalée plus tard. De cette façon, une fois la construction terminée, le sol contient toujours les nutriments et la structure nécessaires pour que les herbes, les fleurs ou les pâturages prennent racine au cours des décennies d'existence du parc solaire et bien d'autres encore une fois qu'il sera mis hors service.

« Je pense qu'une politique que je recommanderais est de conserver la terre arable. Que vous conserviez toute la terre arable ou que vous économisiez une certaine quantité, je pense que la terre arable doit être préservée car elle est, de notre vivant, une ressource non renouvelable », a expliqué Hebb.

Jusqu’à présent, seuls quelques États exigent ce type de soin des sols. Dans des endroits comme le New Jersey, les projets de construction doivent remplacer au moins cinq pouces de terre végétale et ameublir le sol en dessous pour éviter le compactage une fois les travaux terminés. En Virginie, les nouvelles règles solaires obligent les promoteurs à cartographier et à protéger les terres agricoles de premier ordre et si plus de 10 acres sont perturbés, ils doivent compenser la perte par la conservation ou par des pratiques telles que la préservation et le remplacement de la couche arable, le décompactage du sol et le maintien de la végétation.

Au niveau fédéral, le Service de conservation des ressources naturelles (NRCS) du ministère de l'Agriculture a publié une fiche d'information en 2024 encourageant les promoteurs à minimiser la perturbation des sols, à préserver la couche arable et à planter une végétation vivace ou favorable aux pollinisateurs pour stabiliser les terres.

Pour l’instant, la plupart des entreprises solaires suivent ces pratiques volontairement, souvent motivées par des objectifs de durabilité ou des partenariats locaux avec les agriculteurs plutôt que par la réglementation.

Pour Amanda Pankau, directrice du Prairie Rivers Network, une organisation à but non lucratif de conservation à Chicago, on ne saurait trop insister sur cette importance. Pankau était panéliste à la conférence sur la gestion des terres, l'idée selon laquelle la transition énergétique peut guérir la terre au lieu de simplement l'utiliser.

Pankau travaille avec des communautés de l'Illinois, qui abrite l'un des sols les plus fertiles au monde. Selon les données, il reste moins de 1 pour cent des prairies de l’Illinois.

«Mon père était pédologue dans l'État de l'Illinois», a-t-elle déclaré. « J'ai grandi en comprenant la richesse de nos sols. Ils se sont développés ici, dans le centre de l'Illinois, sous 10 000 à 15 000 ans de végétation des prairies. »

Ces anciennes prairies ont produit la couche arable sombre et riche en carbone qui soutient aujourd'hui l'agriculture de l'État. Mais ce sol, a expliqué Pankau, a été progressivement épuisé par des décennies d'agriculture industrielle.

« Plus de 60 pour cent de nos terres dans l'Illinois sont utilisées pour seulement trois cultures : le maïs, le soja et le blé. Et la plupart d'entre elles sont cultivées d'une manière qui n'est pas durable », a-t-elle déclaré. Les engrais et les pesticides se déversent dans les rivières, tandis que les champs dénudés s'érodent sous les tempêtes de vent qui rappellent désormais le Dust Bowl.

« Avec l'énergie solaire, nous avons l'opportunité d'améliorer le statu quo », a déclaré Pankau.

Le solaire arrive dans un paysage façonné par une histoire de scepticisme. Pankau a expliqué que de nombreux habitants des zones rurales avec lesquels elle a parlé voient la technologie comme une menace pour les terres agricoles qui « nourrissent le monde ».

Mais elle a ajouté que cet argument oublie un fait crucial : une grande partie du maïs de l'Illinois est destinée à la production d'éthanol et non à l'alimentation humaine. Et l’État importe environ 95 pour cent de ce que mange sa population.

« Solar emprunte le terrain pour une certaine durée », a-t-elle déclaré. « Il pourra être réutilisé dans l'agriculture à l'avenir. »

Dans l'Illinois, la loi de l'État exige déjà des accords d'atténuation de l'impact agricole, qui dictent la manière dont les projets solaires gèrent le sol et le drainage sous la surveillance du ministère de l'Agriculture de l'Illinois.

« Nous avons de la chance d'avoir cela », a déclaré Pankau. « Mais il y a encore place à l'amélioration. »