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Installation expérimentale : toits potagers productifs, Institut des sciences et industries du vivant et de l'environnement - AgroParisTech, Paris. © Baptiste Grard

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.

Mis à jour le 12/01/2018
Publié le 20/12/2017

Dans la ville, 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 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 des sols urbains limitent le déploiement de telles initiatives, les toitures potagères apparaissent comme un des leviers important de développement d’espaces de culture 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 (entre 4,4 et 6,1 kg/m² par saison de culture) et proches de ceux des maraîchers professionnels en agriculture biologique de la région francilienne. 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 qu’ils n’en rejettent. Par contre, ils libèrent plus de carbone 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 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 au cœur 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 cœur de Paris, sur les toits de l’Institut des sciences et industries du vivant et de l'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 (Lycopersicum esculentum var. cherry) et engrais verts (Trifolium incarnatum et Secale cereale).

Ils ont comparé trois Technosols, c’est-à-dire des sols constitués de matériaux apportés par l’homme. Les deux premiers sont composés pour moitié de compost 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. Aucun apport de fertilisants minéraux n’a été réalisé : seule la biodégradation 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 de déchets, la régulation des eaux de pluies (quantité d’eau de pluie retenue et qualité des eaux de drainage) et le stockage de carbone potentiel de ces systèmes.

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 bâtis et des infrastructures » (Vinci, ParisTech). L’installation du dispositif expérimental a été initiée par un soutien financier du conseil scientifique d’AgroParisTech.

Reference

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.