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Posté par Isabelle le Samedi 06/01/2018 à 12:00
Installer des potagers sur les toits pour une ville durable

De la production de denrées vivrières à la régulation des débits d'eau, l'agriculture urbaine fournit nombre de services. Des scientifiques de l'Inra et d'AgroParisTech montrent que les potagers sur les toits constituent un dispositif d'intérêt pour recycler les déchets urbains, produire des denrées alimentaires et retenir les eaux de pluies. Ces résultats sont publiés dans le journal Agronomy for Sustainable Development le 19 décembre 2017.

Dans la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les...), la gestion des déchets, l'approvisionnement alimentaire, la sensibilité aux épisodes de canicules ou les risques d'inondations liées notamment à l'imperméabilisation des sols, sont autant de défis à relever pour rendre les agglomérations d'aujourd'hui plus durables. Ces problématiques invitent à repenser la conception des villes et l'agriculture urbaine (L’agriculture urbaine est une forme émergente de pratiques agricoles en ville, généralement en parcelles partagées, ou en jardins, individuelles et/ou collectives. Cette notion...) est une solution parmi d'autres, susceptibles d'en favoriser les fonctionnements écologiques et d'engendrer des services écosystémiques. Néanmoins, alors que la contrainte foncière et les risques de pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].) des sols urbains limitent le déploiement de telles initiatives, les toitures potagères apparaissent comme un des leviers important de développement d'espaces de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) et de nature en ville.

Dans la perspective d'évaluer les services écosystémiques inhérents à cette forme de végétalisation, des dispositifs innovants et expérimentaux exploitant des déchets urbains ont été installés en toiture. Une expérience d'intérêt qui révèle notamment un bon niveau de récoltes et des teneurs en métaux lourds des produits récoltés respectant les normes.

Cultiver sur les toits, de bons rendements et une rétention efficace des eaux de pluie

Les scientifiques ont mis en évidence que les niveaux de production des bacs sont comparables voir supérieurs à ceux de jardins familiaux en pleine terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...) (entre 4,4 et 6,1 kg/m² par saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et...) de culture) et proches de ceux des maraîchers professionnels en agriculture biologique (L’agriculture biologique est basée sur la gestion rationnelle de la fraction du sol, dans le respect des cycles biologiques et de l'environnement, tenant compte des...) de la région francilienne (La Francilienne désigne un ensemble de voies rapides d'Île-de-France permettant de contourner Paris à une distance d'environ trente kilomètres.). Les rendements sont peu différents entre les modalités testées, les Technosols constitués de déchets urbains étant aussi (voire plus) productifs que le terreau.

Les trois Technosols retiennent plus des trois quarts des eaux de pluie incidentes, contrairement à des toits nus. Quel que soit le Technosol, les teneurs en métaux lourds (Cd, Cu, Pb, Zn et Hg) des légumes sont largement inférieures aux normes en vigueur.

Enfin, les déchets organiques utilisés se dégradent et libèrent de ce fait progressivement leurs éléments constitutifs. En faisant un bilan des éléments entrant (eau de pluie et d'arrosage) et sortant du système (eau de drainage), les chercheurs ont observé que les Technosols retiennent plus de nitrate (Les nitrates (autrefois nommés nitre, souvent synonyme de salpêtre) sont les sels de l'acide nitrique. La formule chimique de l’ion nitrate est NO3−.) qu'ils n'en rejettent. Par contre, ils libèrent plus de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) dissous dans les eaux de drainage que le terreau.

Vers des villes à haut niveau de service écosystémique

Ces résultats montrent que des toitures potagères low-tech, simples à conduire, permettent de recycler des déchets organiques et de produire des légumes sans recours à l'utilisation de fertilisants chimiques tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en captant des eaux de pluies. Intégrer des toitures productives constitue une réelle opportunité pour concevoir des villes à haut niveau de service écosystémique même s'il parait nécessaire d'explorer plus avant la nature des sols utilisés.

"On parle beaucoup en ce moment des circuits courts, l'agriculture urbaine est une opportunité de transcrire cette logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est...) au c?ur des mégapoles en y apportant une valeur sociétale et environnementale", conclut Christine Aubry, co-auteure de cette étude.

Cultiver sur les toits, en pratique

C'est au c?ur de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la...), sur les toits de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) des sciences et industries du vivant et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) - AgroParisTech, que les scientifiques ont installé leur potager. Pendant deux ans, au rythme des saisons, se sont ainsi succédés dans des bacs en bois (90 cm x 90 cm x 40 cm) espacés de 50 cm, salades (Lactuca sativa), tomates cerise (La cerise est le fruit comestible du cerisier. C’est, après la fraise, le plus populaire des petits fruits rouges. Il s'agit d'un petit...) (Lycopersicum esculentum var. cherry) et engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à...) verts (Trifolium incarnatum et Secale cereale).

Ils ont comparé trois Technosols, c'est-à-dire des sols constitués de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) apportés par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...). Les deux premiers sont composés pour moitié de compost (Le compostage peut être défini comme un procédé biologique contrôlé de conversion et de valorisation des matières organiques (sous-produits de la biomasse, déchets...) de déchets verts et de bois broyé issus de l'entretien d'espaces verts urbains. L'un est inoculé avec des vers de terre et l'autre non. Le troisième Technosol correspond à un terreau d'origine commerciale, il est utilisé comme témoin au cours de l'expérimentation (L'expérimentation est une méthode scientifique qui consiste à tester par des expériences répétées la validité d'une hypothèse et à obtenir des données...). Aucun apport de fertilisants minéraux n'a été réalisé: seule la biodégradation (La biodégradation est la décomposition/dégradation de matières organiques par des micro-organismes (bactéries, champignons et algues). Les matériaux sont convertis en dioxyde de carbone...) des déchets organiques fournit les nutriments aux plantes.

Les chercheurs se sont intéressés à quatre services écosystémiques: l'approvisionnement alimentaire (quantité et qualité des récoltes), le recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des...) de déchets, la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) des eaux de pluies (quantité d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de pluie retenue et qualité des eaux de drainage) et le stockage de carbone potentiel de ces systèmes.

Note:
Ce travail a été financé dans le cadre du Domaine d'intérêt majeur "Agrosciences, écologie des territoires, alimentation" (DIM Astrea) de la Région Île-de-France et de la chaire "Ecoconception des ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) bâtis et des infrastructures " (Vinci, ParisTech). L'installation du dispositif expérimental a été initiée par un soutien financier du conseil scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) d'AgroParisTech.


Référence publication:
Baptiste J.-P. Grard, Claire Chenu, Nastaran Manouchehri, Sabine Houot, Nathalie Frascaria-Lacoste, Christine Aubry.
Rooftop farming on urban waste (WASTE est un protocole peer to peer et ami à ami ainsi qu'une partie de logiciel developpé par Justin Frankel en 2003. WASTE est un acronyme de "We Await Silent Tristero's Empire", une réference à la nouvelle de Thomas...) provide many ecosystem services. Agronomy for Sustainable Development (2018) 38:2. https://doi.org/10.1007/s13593-017-0474-2.

Contact(s) scientifique(s):
- Baptiste Grard, UMR Ecologie fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument....) et écotoxicologie des agroécosystèmes (Inra, AgroParisTech)
- Christine Aubry, UMR Sciences pour l'action et le développement: activités, produits, territoires (Inra, AgroParisTech)

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Source et illustration: INRA
 
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