Analyse SIG du potentiel photovoltaïque des lisières de champs à l’échelle du paysage dans le nord-ouest de l’Allemagne

Transformer les bords calmes des champs en lignes de production d’énergie

Dans une grande partie du monde, les agriculteurs sont soumis à la pression de produire des aliments, de protéger la nature et de contribuer à la lutte contre le changement climatique — et ce, simultanément. Cette étude explore une idée qui cherche à répondre aux trois objectifs à la fois : transformer les bandes étroites et souvent négligées longeant les bords des champs en centrales solaires longues et minces. En installant des panneaux solaires uniquement sur les marges des parcelles, plutôt qu’en recouvrant des surfaces entières, les auteurs montrent comment des régions comme le nord‑ouest de l’Allemagne pourraient produire de grandes quantités d’électricité propre tout en continuant à cultiver et en créant des refuges pour la flore et la faune sauvages.

Une nouvelle utilisation pour les lisières de champs

L’idée centrale, appelée photovoltaïque sur lisières de champs, est simple : au lieu d’occuper des champs entiers avec des panneaux, on n’exploite que les bandes de bordure les moins productives. Ces lisières sont déjà peu pratiques pour les grandes machines et difficiles à cultiver efficacement. Les équiper de panneaux gêne à peine les récoltes, tout en ouvrant un espace en dessous pouvant être planté en bandes de fleurs sauvages ou en haies. Cette végétation peut servir d’habitat et de corridors de déplacement pour les insectes, les oiseaux et les petits mammifères, améliorant la connectivité entre les habitats voisins. Parallèlement, les panneaux peuvent fournir aux agriculteurs un revenu secondaire régulier, rendant les moyens de subsistance ruraux moins vulnérables aux variations des prix des récoltes ou aux aléas climatiques.

Cartographier là où le soleil rencontre le sol

Pour passer du concept aux chiffres, les chercheurs se sont concentrés sur la région Weser–Ems dans le nord‑ouest de la Basse‑Saxe, en Allemagne — une zone majoritairement agricole s’étendant de la côte de la mer du Nord vers l’intérieur des terres. Ils ont combiné des cartes de paysage officielles détaillées avec des photographies aériennes numériques dans un système d’information géographique (SIG). D’abord, ils ont extrait toutes les lignes qui délimitent les parcelles cultivées et les prairies. Ces lignes, considérées comme des lisières potentielles allant jusqu’à cinq mètres de large, se sont vues attribuer des propriétés géométriques telles que leur orientation. Cela a permis d’évaluer dans quelle mesure des panneaux solaires installés le long de ces bandes pourraient être orientés vers le soleil.

Écarter l’ombre pour repérer les emplacements privilégiés

Toutes les lisières ne sont pas de bons candidats. Les panneaux ont besoin d’un ensoleillement direct suffisant, aussi l’équipe a‑t‑elle développé un flux de travail numérique en plusieurs étapes pour éliminer les tronçons inadaptés. Ils ont identifié les lisières orientées favorablement pour des panneaux face au sud, puis vérifié de quelle manière les forêts et les rangées d’arbres voisines projetteraient des ombres sur elles lors de journées estivales typiques. En partant d’hypothèses sur la hauteur des arbres et la trajectoire du soleil, ils ont créé des zones tampons simulant la longueur des ombres ; toute lisière se trouvant à l’intérieur de ces zones a été considérée comme ombragée et exclue. Les segments restants ont été classés selon un potentiel solaire élevé ou moyen, tout en conservant des informations sur les usages du sol voisins tels que routes, plans d’eau, zones d’habitation et zones protégées.

Quelle quantité d’énergie tient sur les lisières

Appliqué à l’ensemble des quelque 15 000 kilomètres carrés de Weser–Ems, le modèle a identifié plus de 1,3 million de tronçons de lisières présentant un potentiel solaire exploitable. Au total, cela représente environ 97 870 kilomètres de lisières adaptées, dont environ 27 300 kilomètres devraient être partiellement ombragés et donc moins attractifs. Si ces lisières étaient équipées à la densité commercialement réaliste actuelle — autour d’un à quatre mètres carrés de surface de panneaux par mètre de lisière — la région pourrait, en théorie, produire environ 119 térawattheures d’électricité par an. Pour valider leur méthode cartographique, les auteurs ont comparé un échantillon de lisières modélisées avec des photos aériennes récentes et ont obtenu une concordance de 97 % pour les attributs clés, suggérant que le flux de travail numérique est fiable et transférable à d’autres régions.

Ce que cela pourrait signifier pour les exploitations et la faune

Au premier regard, les résultats suggèrent que les bandes discrètes en bordure des champs pourraient devenir des outils puissants pour transformer les paysages ruraux. Plutôt que de mettre les centrales solaires en concurrence directe avec la production alimentaire, la photovoltaïque sur lisières intégrerait la production d’énergie dans des espaces actuellement sous‑utilisés, tout en laissant de la place pour des fleurs sauvages et des haies favorables à la biodiversité. Faire de ces fines lignes vertes des sources de revenus stables et des corridors écologiques nécessitera néanmoins de nouvelles règles, des raccordements au réseau adaptés et l’adhésion des agriculteurs. Mais l’étude démontre que, d’un point de vue spatial et technique, il existe suffisamment d’espace le long des frontières agricoles en Europe pour capter le soleil sans sacrifier les récoltes.

Citation: Foth, H., Pesch, R. & Breckling, B. GIS-based analysis of field margin photovoltaic potential at the landscape level in northwestern Germany. Sci Rep 16, 13394 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-48425-2

Mots-clés: photovoltaïque sur lisières de champs, agrivoltaïsme, énergie rurale, corridors de biodiversité, analyse géospatiale