La serre semi-fermée satisfait ses utilisateurs
La serre semi-fermée s’est développée en France et dans le monde entier. Son concept permet une meilleure gestion climatique et une meilleure efficience qu’une serre classique dans un contexte toujours plus qualitatif en limitant fortement les impacts environnementaux. De quoi satisfaire ses utilisateurs.
La serre semi-fermée s’est développée en France et dans le monde entier. Son concept permet une meilleure gestion climatique et une meilleure efficience qu’une serre classique dans un contexte toujours plus qualitatif en limitant fortement les impacts environnementaux. De quoi satisfaire ses utilisateurs.
Plus de 88 ha de serres semi-fermées ont été recensés dans une enquête réalisée par le CTIFL en 2019. Selon les données les plus récentes (enquête CTIFL 2016) qui ont évalué à 1 082 ha le parc de serre chauffée en France consacré aux cultures légumières, les serres semi-fermées représenteraient donc un peu moins de 10 % de celui-ci. « Au niveau mondial, les surfaces de serres semi-fermées seraient d’environ 600 ha et ont été installées dans différents pays tels que les Etats-Unis, pays de l’Est, Moyen-Orient, Australie, Chine et Japon », précisent également les auteurs de cette enquête publiée dans Infos-CTIFL (1). La France compte donc près de 15 % des serres fermées dans le monde. Sur notre territoire, les serres semi-fermées se situent principalement dans le sud de la France qui concentre 72 % des surfaces. Celles-ci servent à produire principalement de la tomate (95 % des surfaces) et du concombre. A noter qu’une serre semi-fermée en culture de fraise dans le Sud-ouest n’a pas été comptabilisée dans l’enquête. Pour la tomate, 70 % des surfaces sont en diversification de petits fruits (tomate cerise principalement), et 30 % en type grappe et vrac.
Le Pad cooling permet de refroidir l’air
L’un des intérêts de la serre semi-fermée est la maîtrise du climat pendant la période estivale puisque les serres sont refroidies par un système de Pad cooling (refroidissement évaporatif). « 98 % des surfaces de serres sont équipées avec ce dispositif, les autres utilisant de la brumisation intérieure de type Fog », précise l’enquête. L’air extérieur est aspiré et va se charger en humidité en passant sur une surface d’échange (carton avec des alvéoles qui aura été préalablement humidifié), ce qui va permettre de refroidir l’air. Ce système nécessite de l’eau de bonne qualité. En effet, si l’eau est chargée en calcaire, celui-ci va se cristalliser au cours du temps sur le carton et donc diminuer la surface d’échange. Le Pad cooling ne sera plus efficace. Au niveau des serres semi-fermées, l’eau utilisée par le Pad cooling est principalement de l’eau de forage (à plus de 71 % des surfaces de serres). 32 % des surfaces enquêtées traitent cette eau, principalement dans les exploitations du sud de la France, car l’eau est plus chargée en différents éléments minéraux. Le traitement le plus utilisé est l’acidification (67 % des surfaces enquêtées). Le fonctionnement du Pad cooling peut durer 8 à 10 heures par jour et la consommation en eau peut atteindre 6-7 L/m²/jour. L’eau utilisée dans le Pad cooling est toujours recyclée. Elle est peut-être utilisée par la suite au niveau de l’irrigation. « L’avantage de ce système est son coût relativement faible. L’inconvénient est qu’il ne fonctionne pas si le climat extérieur est déjà humide », expliquent les auteurs. Aussi, certaines serres semi-fermées à l’étranger ont un système de refroidissement différent (système HACo avec solutions hygroscopiques) ou travaillent à partir d’une pompe à chaleur (comme sur le centre CTIFL de Balandran).
Des coûts et une consommation électrique plus élevés
Les serres semi-fermées disposent donc d’équipements supplémentaires par rapport à une serre classique, ce qui engendre un surcoût (corridor technique, gaines de soufflage, échangeurs thermiques, Pad cooling…). Le surcoût est évalué de 20 à 40 €/m² selon les options choisies et l’économie d’échelle possible. Le dispositif piloté par FranceAgriMer « Appel à projets P3A » – Modernisation des serres et équipements dans les secteurs maraîcher et horticole de 2015-2017 – a contribué au développement des serres semi-fermées ; les projets ont pu bénéficier d’une aide de 10 à 20 % du montant total des investissements. Le gaz naturel avec la cogénération reste le combustible principal sur 60 % des surfaces enquêtées. Cependant, il existe une part importante (31 %) de serres semi-fermées chauffées à partir d’énergie, provenant de process industriels, appelée « énergie fatale ». Le bois (8 %), le gaz naturel (27 %) ou l’énergie fatale (32 %) sont utilisés comme des sources d’énergie secondaire, ce qui montre un mix énergétique assez important. La consommation électrique est en moyenne de 25 kWh/m²/an et est supérieure à une serre classique (10 kWh/m²/an) car les ventilateurs fonctionnent en permanence pour la gestion du climat de la serre. Cela correspond, en moyenne, à un surcoût de 2 €/m²/an.
Un type de serre plus aisée à piloter
L’enquête fait aussi ressortir qu’il faut plus de temps d’apprentissage pour bien gérer le climat dans une serre semi-fermée, car il y a plus d’actionneurs sur lesquels agir par rapport à une serre classique (brassage de l’air, Pad cooling…). « Cependant, 90 % des enquêtés considèrent qu’il est plus aisé de piloter ce type de serre car elle va mieux réagir aux changements rapides des conditions extérieures », commentent les spécialistes. En contrepartie, les erreurs de pilotage peuvent arriver car on peut changer très rapidement le climat de la serre. « Il faut compter deux ans pour s’approprier l’outil », assurent-ils. Certains producteurs s’entraident, d’autres ont participé à faire évoluer les logiciels climatiques. Aucune exploitation ne fait appel à un service extérieur de conseil pour piloter la serre semi-fermée. L’ensemble des enquêtés rencontrés par le CTIFL ont affirmé que pour une nouvelle construction, ils choisiraient à nouveau une serre semi-fermée. « Pour de nouveaux projets, certains ont évoqué d’installer de l’éclairage, d’utiliser des énergies alternatives ou de construire une serre semi-fermée en sol pour une production en agriculture biologique », confient les auteurs.
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L’ACV d’une serre semi-fermée peut être proche de celle d’un tunnel froid
L’analyse du cycle de vie (ACV) est l’outil le plus abouti en matière d’évaluation globale et multicritère des impacts environnementaux. Cette méthode normalisée permet de quantifier les impacts potentiels d’un système de production sur l’environnement*. La tomate chauffée au gaz naturel a un impact global en Gaz à effet de serre (GES) de 1,75 kg eq. CO2/kg de tomate. Toutefois, le passage à des énergies non fossiles permet de diviser par trois l’empreinte carbone de la tomate : 0,75 kg eq. CO2/kg dans le cas d’une serre chauffée en mix énergétique biomasse et gaz naturel ; 0,6 kg eq. CO2/kg dans le cas d’une serre chauffée par énergie issue de process industriels (EF**) et gaz naturel. La tomate sous tunnel froid a une empreinte carbone de 0,17 kg eq. CO2/kg de tomate, ce qui est assez proche du cas, aujourd’hui fictif, de la serre semi-fermée chauffée en mix énergétique, énergie issue de process industriels (EF) et biomasse, mais sans injection de CO2 liquide. Ces calculs permettent donc de montrer que la serre semi-fermée n’utilisant pas d’énergies fossiles se positionne avec de faibles impacts par rapport à un système classique. Ces résultats portent sur la phase de production (« bord serre ») et ne tiennent pas compte des étapes post-récolte (emballage, transport, entreposage au froid…).
Plus de rendement en tomate
Dans les serres semi-fermées, 75 % des surfaces de tomate sont sur des semis classiques et 25 % des semis précoces. Il n’y a donc pas de changement de calendrier. La serre semi-fermée permet en revanche d’augmenter la densité de plantation d’environ 20 % par rapport à une serre classique. La serre semi-fermée permet une densité de plantation initiale de 3 bras/m2 puis 4,5 comme densité finale, contre 2,5 et 3,7 en serre classique. Cette augmentation est possible par la meilleure gestion climatique et l’efficience au niveau de l’injection de CO2. Plusieurs facteurs interviennent dans l’augmentation de rendement liée à ce nouveau concept. Si on compare avec une serre ancienne, l’augmentation de rendement observée peut être de 30 %. Si la serre semi-fermée est comparée avec une serre plus récente, l’augmentation est de 10 à 15 %. Globalement, on peut retenir que l’augmentation moyenne du rendement est de 15 %. Concernant les aspects phytosanitaires, certains producteurs pensent que la serre semi-fermée est l’unique solution. En surpression et équipée de filets anti-insectes au niveau des ouvrants et du volet extérieur, elle permet de limiter l’entrée d’insectes porteurs de virus. Cependant, il convient, comme dans une serre classique, de bien contrôler le développement de la protection intégrée.
