Identifier les effets causals des installations photovoltaïques sur la productivité des prairies à l’aide du double machine learning : étude de cas en Mongolie intérieure

L’énergie solaire rencontre des prairies fragiles

À mesure que les parcs solaires se répandent rapidement dans le monde, beaucoup sont implantés sur des prairies sèches et délicates. Ces paysages ouverts sont importants pour le pâturage, la faune et le stockage du carbone dans les sols, mais nous savons encore étonnamment peu sur la façon dont des rangées de panneaux solaires modifient la santé de ces écosystèmes. Cette étude aborde une question simple mais urgente : de grandes installations solaires aident-elles discrètement les prairies à se rétablir, ou les dégradent-elles lentement ?

Pourquoi les scientifiques s’inquiètent des plaines ensoleillées

La Mongolie intérieure, dans le nord de la Chine, possède de vastes étendues de steppe et de prairies à la fois écologiquement sensibles et attrayantes pour l’énergie solaire : le terrain est ouvert, relativement plat et baigné de lumière. Quand des milliers de panneaux solaires sont ajoutés, ils font plus que produire de l’électricité. Ils modifient la quantité de lumière qui atteint le sol, la vitesse d’assèchement des sols, et même la façon dont le vent et la pluie se déplacent à la surface. Certaines études antérieures suggéraient que l’ombre des panneaux pourrait aider les plantes en économisant l’eau, tandis que d’autres mettaient en garde contre le blocage de la pluie ou de la lumière qui pourrait nuire à la végétation. Cependant, la plupart de ces travaux reposaient sur de simples corrélations, qui peuvent être trompeuses car le climat, le relief et l’activité humaine influencent aussi la croissance herbacée.

Une nouvelle approche pour séparer cause et coïncidence

Pour aller au‑delà du « ce qui arrive ensemble » et se rapprocher du « ce qui cause quoi », les auteurs ont utilisé une approche statistique récente connue sous le nom de double machine learning. En termes simples, ils ont comparé des parcelles de prairie équipées de parcs solaires avec des parcelles similaires qui n’en ont pas, tout en ajustant soigneusement de nombreuses différences de contexte. Ils ont combiné des mesures satellitaires de la croissance végétale, connues sous le nom de productivité primaire nette (une mesure de la quantité de biomasse produite chaque année), avec des données détaillées sur les précipitations, la température, la sécheresse, l’altitude, le sol et la proximité des routes, des villes et des plans d’eau. En suivant les conditions pendant cinq ans avant et après la construction de plus de 170 sites solaires, ils ont construit une sorte de grande expérience naturelle à l’échelle du centre et de l’est de la Mongolie intérieure.

Résultats locaux contrastés, faible changement global

La conclusion d’ensemble est étonnamment modeste : en moyenne, les installations solaires n’ont pas modifié de façon significative la productivité des prairies environnantes. Dans l’ensemble de la région, la croissance végétale à proximité des parcs solaires était légèrement inférieure, et la différence était trop faible pour affirmer qu’elle n’était pas due au simple hasard. Mais cette moyenne régionale terne masque une histoire beaucoup plus intéressante sur le terrain. À environ six sites solaires sur dix, les prairies voisines ont en réalité mieux poussé après l’installation, tandis qu’un peu moins de quatre sur dix ont montré un déclin. Autrement dit, l’énergie solaire n’est ni intrinsèquement bénéfique ni nuisible pour les prairies ; son impact dépend fortement du lieu et de la manière dont elle est implantée.

L’eau, la chaleur et l’activité humaine font pencher la balance

Pour comprendre pourquoi certains sites ont mieux résisté que d’autres, l’équipe a examiné quelles conditions locales étaient le plus étroitement liées à ces gains ou pertes. Ils ont constaté qu’un petit nombre de facteurs se détachaient. Les parcs solaires situés près de rivières ou de lacs avaient tendance à avoir des effets plus positifs sur la croissance herbacée, probablement parce qu’une humidité supplémentaire atténue tout assèchement ou ombrage. En revanche, les zones plus chaudes, où l’air a une forte « soif » et où les besoins d’évaporation sont élevés, étaient plus susceptibles de voir des bénéfices affaiblis ou des effets négatifs. L’humidité du sol et les conditions générales de sécheresse importaient aussi, tout comme la distance aux villes et villages : les prairies moins perturbées quotidiennement par l’activité humaine semblaient plus réactives et, dans de nombreux cas, mieux loties. Plutôt que d’appliquer une règle simple, le schéma ressemble à une lutte entre l’ombre qui peut économiser de l’eau et les structures de panneaux qui peuvent bloquer la pluie et la lumière.

Concevoir des parcs solaires en accord avec la nature

Pour les non‑spécialistes, le message clé est rassurant mais nuancé. Implanter des parcs solaires sur les prairies de la Mongolie intérieure n’a pas, en général, dévasté la croissance végétale — mais ce n’est pas sans risque. Le résultat dépend de la disponibilité locale en eau, de la chaleur, des sols et de l’intensité d’utilisation humaine du territoire. L’étude montre qu’avec une sélection de sites et une gestion soignées, il est possible de développer l’énergie propre tout en préservant largement les écosystèmes de prairies, et parfois même en les améliorant légèrement. Elle avertit aussi que, dans des zones écologiquement fragiles, notamment chaudes et très sèches, une attention accrue, un suivi et des efforts de restauration peuvent être nécessaires pour éviter des dommages lents et discrets sous les panneaux.

Citation: Yu, Z., Zhang, Z. & Yuan, R. Identifying the causal effects of photovoltaic installations on grassland productivity using double machine learning: a case study in inner Mongolia. Sci Rep 16, 7526 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39023-3

Mots-clés: parcs solaires, écosystèmes de prairies, développement photovoltaïque, inférence causale, Mongolie intérieure