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Under a row of solar panels at an experimental site on the Kärrbo Prästgård farm in Sweden, broccoli is growing in a magenta light. These panels do not block the sun the way ordinary ones do: they are semi-transparent, and their colour is the point.
Sous une rangée de panneaux solaires, sur un site expérimental de la ferme Kärrbo Prästgård, en Suède, du brocoli pousse sous une lumière magenta. Ces panneaux ne font pas obstacle au soleil comme les panneaux ordinaires : ils sont semi-transparents, et leur couleur est précisément l'enjeu.
The idea is called agrivoltaics, which means putting crops and solar panels on the same land instead of dividing it. The obstacle is simple. A standard panel is opaque, so the plants beneath it get less of the light they need for photosynthesis, the process by which they turn sunlight into plant matter. Engineers have been trying to share the light by wavelength instead, much as governments divide radio and television signals into separate frequency bands. A 2020 study had already tested panels that let red light through: basil yields held steady under them, while spinach yields fell.
L'idée s'appelle l'agrivoltaïsme, c'est-à-dire associer cultures et panneaux solaires sur les mêmes terres plutôt que de les séparer. L'obstacle est simple. Un panneau classique est opaque, si bien que les plantes placées dessous reçoivent moins de lumière, dont elles ont besoin pour la photosynthèse, le processus qui leur permet de transformer la lumière du soleil en matière végétale. Les ingénieurs tentent depuis un moment de partager la lumière selon sa longueur d'onde, un peu comme les États se partagent les bandes de fréquences radio et télévision. Une étude de 2020 avait déjà testé des panneaux laissant passer la lumière rouge : les rendements du basilic s'y étaient maintenus, alors que ceux des épinards avaient baissé.
The new study tests a different design. Its panels let most red light and some blue light pass through, casting a magenta light on the plants, and convert much of the rest into electricity. Broccoli grown under them took 25 more days to harvest but produced roughly the same yield. The panels also reduced the vapour pressure deficit, a measure of when plants must close their pores to avoid losing too much water. Biomass rose 2.8- to 4.5-fold compared with unshaded plants, and the authors say this may have improved how efficiently the plants turned light into growth. Levels of calcium, magnesium and phosphorus were higher than or similar to unshaded plants, while iron, copper and zinc were slightly lower.
La nouvelle étude teste une conception différente. Ses panneaux laissent passer la majeure partie de la lumière rouge et une partie de la lumière bleue, ce qui donne une lumière magenta aux plantes, et transforment le reste en électricité. Le brocoli cultivé sous ces panneaux a mis 25 jours de plus à être récolté, mais a produit à peu près le même rendement. Les panneaux ont également réduit le déficit de pression de vapeur, une mesure du moment où les plantes doivent fermer leurs stomates pour éviter de perdre trop d'eau. La biomasse a augmenté de 2,8 à 4,5 fois par rapport aux plantes non ombragées, et les auteurs estiment que cela a pu améliorer l'efficacité avec laquelle les plantes transforment la lumière en croissance. Les teneurs en calcium, magnésium et phosphore étaient supérieures ou similaires à celles des plantes non ombragées, tandis que celles en fer, cuivre et zinc étaient légèrement inférieures.
This is only a preliminary study. One site in one country, over one growing period, cannot show that the result holds on larger fields, in other seasons or under other sunlight. The study points to larger plots, several seasons and different climates as the next steps.
Il ne s'agit que d'une étude préliminaire. Un seul site, dans un seul pays, sur une seule période de culture, ne peut pas démontrer que ce résultat se confirme sur de plus grandes parcelles, lors d'autres saisons ou sous un autre ensoleillement. L'étude pointe vers les prochaines étapes : des parcelles plus grandes, plusieurs saisons et des climats différents.
For a farmer in a sunny region, the appeal is that one stretch of land could yield both a crop and electricity. The 2020 study estimated that farmers growing spinach under a different panel design could earn 35 percent more income by selling both. The scale is a separate question. Climate studies suggest the approach could work especially well across a wide sunbathed swath of the United States, from Texas up to Nebraska and west to California. Devoting just 1 percent of US farmland to agrivoltaics could cover up to 20 percent of the nation's electricity needs. Those are upper estimates, not measured outcomes, and the study gives no date for when panels like these could reach farms.
Pour un agriculteur d'une région ensoleillée, l'intérêt tient à ce qu'une même parcelle pourrait produire à la fois une récolte et de l'électricité. L'étude de 2020 estimait que des agriculteurs cultivant des épinards sous une autre conception de panneaux pourraient gagner 35 % de revenus en plus en vendant les deux. L'échelle est une question distincte. Des études climatiques suggèrent que l'approche pourrait être particulièrement efficace sur une vaste bande ensoleillée des États-Unis, du Texas jusqu'au Nebraska, et vers l'ouest jusqu'en Californie. Consacrer seulement 1 % des terres agricoles américaines à l'agrivoltaïsme pourrait couvrir jusqu'à 20 % des besoins électriques du pays. Il s'agit d'estimations hautes, non de résultats mesurés, et l'étude ne donne aucune date à laquelle des panneaux de ce type pourraient équiper des exploitations.