EnR : un impact non négligeable sur les sols

Pour atteindre la neutralité carbone en 2050, la France doit passer massivement aux énergies renouvelables. Selon l’Ademe, 70 à 88 % de l’approvisionnement énergétique sera assuré par les EnR à cette échéance, selon les différents scénarios de son étude Transition(s) 2050 parue il y a deux ans (voir Énergie Plus n°676). Toutefois, ces moyens de productions ont aussi des impacts environnementaux, notamment sur les sols. Or, ceux-ci sont indispensables à la sécurité alimentaire, au stockage du carbone et à la préservation des écosystèmes. L’Ademe a mené une étude pour évaluer les surfaces nécessaires au développement des EnR et les conséquences engendrées. Les résultats sont publiés dans un rapport de synthèse complété par six autres volets dédiés par filière. Ils traitent de l’éolien terrestre, de l’éolien en mer, du solaire photovoltaïque, du bois-énergie, de la méthanisation et des biocarburants.

Une emprise importante

Pour calculer les conséquences sur les sols des installations de production d’électricité, de gaz et de chaleur renouvelable, l’étude a retenu quatre indicateurs : surface d’emprise totale ; surface permettant un autre usage agricole ou forestier ; surface incompatible avec un autre usage ; surface imperméabilisée (voir illustration). D’ici 2050, la surface d’emprise totale oscillera entre 850 000 et 950 000 hectares. L’éolien terrestre est, de très loin, la principale source d’emprise sur les sols devant le solaire photovoltaïque. Pour réduire les impacts de ces équipements, l’Ademe préconise de privilégier des sites d’implantation déjà dégradés et des revêtements perméables sur les voies d’accès aux installations.

Les surfaces strictement incompatibles avec un autre usage seront comprises entre 31 000 et 110 000 ha, ce qui représente l’équivalent de 1,5 à 5,5 années de la consommation annuelle d’espaces naturels dans l’Hexagone. Sur ce point, ce sont surtout les centrales photovoltaïques et les unités de méthanisation qui occuperont de la place. Ces dernières sont étendues car elles sont composées d’une zone de stockage pour les intrants, d’un ou plusieurs digesteurs, de post-digesteurs, de locaux techniques, d’un épurateur ou d’une cogénération. Les éoliennes ont un impact plus modeste. En effet, si elles ont une emprise majeure, elles permettent néanmoins de poursuivre des usages agricoles à proximité immédiate des mâts. La majorité des parcs sont d’ailleurs implantés dans des zones agricoles. Le développement de l’agrivoltaïsme pourrait permettre d’en faire autant pour le solaire.

Les surfaces imperméabilisées par les installations de production d’énergie atteindront environ 9 000 ha quel que soit le scénario retenu par l’Ademe. Ce total est principalement dû aux unités de méthanisation, devant les chaudières bois et l’éolien. Outre la construction d’infrastructures, les sols serviront également à planter de la biomasse nécessaire à la production d’énergie. Pour la biomasse, l’agence a retenu des indicateurs spécifiques : surface dédiée et en co-usage pour la biomasse-énergie et surface agricole nécessaire à l’épandage des cendres et du digestat.

Des sols dédiés à l'énergie

Cultures agricoles dédiées, cultures intermédiaires à vocation énergétique (Cive), effluents d’élevage, pailles ou bois représenteront entre 11,5 et 14,3 millions d’hectares (Mha) de surfaces cultivées au total, soit 4 à 10 % de l’ensemble des cultures françaises. Entre 7,4 et 8,8 Mha seront des Cive, dont 0,8 à 2,1 Mha exclusivement dédiés à l’énergie. Enfin, 0,7 à 4,9 Mha de sols forestiers seront mobilisés pour produire des biocarburants et du bois-énergie pour les filières industrielles et du bâtiment collectif. En fonction des quatre scénarios de l’Ademe, la production de chaleur et d’électricité issues du bois-énergie devrait croître de 65 à 184 %.

Pour répondre à cette augmentation, le recours à un volume plus important de plaquettes forestières est envisagé, ce qui entraînera une hausse de la récolte de rémanents. Or, ceux-ci ayant une teneur élevée en minéraux, leur utilisation pourrait faire baisser la fertilité des sols. En outre, le ramassage de ce bois mort pourrait avoir des impacts néfastes sur les écosystèmes, celui-ci abritant près de 25 % de la biodiversité forestière. Enfin, plus de ramassage en forêt, c’est aussi plus de passages d’engins. Cela engendrera des phénomènes plus fréquents d’orniérage et de tassement des sols qui auront des répercussions sur les écosystèmes : diminution de l’activité microbienne et biologique, perte de porosité, modifications des flux d’eau, etc.

Concernant les coproduits des chaufferies et des méthaniseurs, les surfaces nécessaires à l’épandage des digestats et des cendres augmentent fortement quel que soit le scénario privilégié. D’ici le milieu du siècle, de 4,5 à 8,1 Mha devront être mobilisés, surtout pour épandre les digestats. Ces résidus de méthanisation tendent à augmenter l’activité microbienne dans le sol. Leur utilisation répétée peut modifier les caractéristiques chimiques du sol tel que son pH, sa capacité d’échange cationique* et sa teneur en carbone. En ce qui concerne la biodiversité, l’Ademe pointe un changement de population de vers de terre sur le court terme mais une présence accrue sur le moyen. En 2050, l’épandage de cendres issues de chaudières bois, autorisé depuis une décennie, nécessiterait 225 000 ha, soit environ 1 % des surfaces cultivées. Cela ne représente donc pas d’enjeu en termes d’excédents structurels.

* Quantité de cations que celui-ci peut retenir sur son complexe adsorbant à un pH donné.