- Ressources et Environnement
Introduction
Dans les années 1960, la mécanisation transforme en profondeur l’agriculture française. Pour gagner en efficacité et en rendement, les champs s’agrandissent, les parcelles se simplifient, et les arbres disparaissent peu à peu du paysage agricole. Longtemps, ils sont perçus comme un obstacle : une perte de place, une contrainte pour le passage des machines, un frein à la productivité.
Soixante ans plus tard, ce discours est remis en question. Dans un contexte de changement climatique, marqué par des étés plus chauds et des épisodes de sécheresse plus fréquents, le sujet de la gestion de l’eau et du microclimat agricole devient central. La question se pose alors : l’arbre pourrait-il redevenir un allié ?
C’est précisément cette hypothèse qu’explore Nicolas Marron, expert Unys et chercheur INRAE spécialisé dans l’écophysiologie de l’arbre en plantations intensives et en agroforesterie.
Sondes d’humidité du sol en situation – Parcelle de Quincey (Aube) en mai 2023 avec le linéaire sous-arboré et la station météo au pied de l’arbre
L’agroforesterie est-elle adaptée au climat tempéré du Grand Est ?
L’agroforesterie repose sur un principe simple : associer des arbres à des cultures ou à de l’élevage au sein d’une même parcelle agricole. Sur le papier, les bénéfices sont nombreux : amélioration de la fertilité des sols, stockage de carbone, régulation du microclimat, bien-être animal.
Mais ces promesses ne sont pas universelles. Il y a plein de choses qui se font sous les tropiques ou autour de la Méditerranée, explique Nicolas Marron. Mais ce sont des conditions plus chaudes, vraiment différentes de celles du Grand Est.
Une large partie des travaux scientifiques existants concerne en effet ces régions. Pour le climat tempéré et les systèmes agricoles du Grand Est, les références sont plus limitées.
Des essais dans le Grand Est pour analyser les probables bénéfices
Nicolas Marron, avec ses collègues, explore dans le projet FR-eau-MAGE (Figurer la Ressource en EAU et le Microclimat des parcelles Agroforestières du Grand Est), financé par l’Office Français de la Biodiversité, sur la période 2022 – 2026, le rôle des arbres dans le fonctionnement des parcelles agricoles. Leur objet d’étude : l’agroforesterie intra-parcellaire, qui consiste à réintroduire des alignements d’arbres directement au sein des parcelles agricoles, et à mesurer de façon rigoureuse leurs effets sur le fonctionnement des cultures.
FR-eau-MAGE prolonge un premier programme mené de 2017 à 2023 et financé par l’ADEME. Il avait pour ambition d’évaluer le potentiel de l’agroforesterie dans le Grand Est à partir d’indicateurs à la fois biophysiques et socio-économiques. L’idée était déjà claire : comprendre non seulement comment l’arbre modifie le fonctionnement du sol et la gestion de l’eau, mais aussi comment les agriculteurs perçoivent et s’approprient ces systèmes.
Avec FR-eau-MAGE, les chercheurs vont plus loin. Cette fois, l’accent est mis spécifiquement sur la ressource en eau et le microclimat. Six sites agricoles sont suivis dans le Grand Est, chez des exploitants volontaires. Comme l’explique Nicolas Marron : ils prennent un risque en mettant des arbres dans leurs champs. Ils veulent savoir ce qu’ils peuvent en attendre, concrètement, sur leurs propres parcelles.
La majorité de celles suivies se situent chez des éleveurs. L’arbre y est souvent envisagé comme un levier pour améliorer le confort thermique du bétail et la qualité des prairies. Ce qu’ils souhaitent, c’est d’améliorer le bien-être de leurs troupeaux
, précise le chercheur.
Car au-delà des principes généraux souvent avancés en faveur de l’agroforesterie, les agriculteurs attendent des données locales, adaptées à leurs sols, à leurs rotations et à leurs objectifs de production. « On part de l’hypothèse que l’impact sera positif. Mais encore faut-il le montrer, le chiffrer. »
Stations météo sur les sites du projet FR-eau-MAGE
Un dispositif pour mesurer l’impact des arbres
Pour comprendre l’effet réel des arbres dans les champs, des stations météorologiques mesurent en continu la température de l’air, l’humidité et les précipitations. Dans le sol, des sondes installées à 30 et 60 centimètres de profondeur suivent l’évolution de l’humidité. Ce dispositif, dupliqué au pied d’un arbre et en plein champ, a été maintenu sur plusieurs années, de 2022 à 2025, afin d’intégrer la variabilité climatique et les rotations culturales.
Mais travailler en agroforesterie signifie aussi composer avec la réalité agricole. Les parcelles restent avant tout des outils de production. Quand l’agriculteur doit passer pour labourer ou semer, on démonte le matériel et on le remet ensuite
, précise le chercheur. Car les stations météo peuvent être réinstallées rapidement. En revanche, les sondes enterrées demandent du temps pour se stabiliser à nouveau dans le sol. Quand on les enlève, il faut parfois des semaines, voire des mois, pour que les mesures redeviennent fiables. Cela crée des trous dans le suivi
, déplore Nicolas Marron. La recherche s’adapte donc au rythme des exploitations, avec pour objectif de produire des données en conditions agricoles réelles.
Grace à leur dispositif, les chercheurs comparent ensuite ce qui se passe au pied des arbres et au milieu du champ. On pourrait s’attendre à ce que les effets se limitent au pied de l’arbre, mais qu’en est-il
s’interroge Nicolas Marron.
Sondes d’humidité du sol en situation – Station météo et sondes enterrées dans le sol au pied de l’arbre lors de l’installation du matériel à Banogne-Recouvrance en mai 2022
Température, humidité, amplitude : l’arbre agit bien sur le microclimat des parcelles
Les premiers résultats montrent que l’arbre agit bien sur le microclimat des parcelles.
En été, la température de l’air peut être inférieure de 2 à 3 °C à proximité immédiate des arbres par rapport au milieu du champ. Les amplitudes thermiques journalières y diminuent : les pics de chaleur sont moins marqués et les variations au cours de la journée sont amorties.
L’humidité de l’air est également légèrement plus élevée sous couvert arboré, de l’ordre de +4 % en moyenne. L’effet tampon est particulièrement visible au printemps. Ça paraît logique, mais plus les arbres sont développés, plus l’impact est visible
, précise le chercheur. Les parcelles les plus anciennes présentent les effets les plus nets.
L’atténuation thermique est la plus marquée dans la bande située directement sous les alignements d’arbres, appelé le linéaire sous-arboré, là où se développe une végétation herbacée spontanée. Mais l’air n’est pas le seul élément modifié par la présence des arbres.
Dans le sol, un équilibre hydrique à décrypter
En été, le sol peut être plus sec en surface près des arbres, en particulier lorsque leurs racines occupent les premières couches et entrent en concurrence avec les cultures. On observe une compétition superficielle
, confirme Nicolas Marron. Mais la situation est différente en profondeur.
En hiver, les sondes installées à plus grande profondeur indiquent une humidité plus élevée à proximité des arbres. Leur système racinaire favorise l’infiltration de l’eau. En été, par contre, il mobilise des réserves situées plus bas dans le sol. L’arbre ne se contente donc pas de capter la ressource disponible : il en modifie la circulation et la répartition dans le profil du sol. L’arbre recompose les équilibres hydriques de la parcelle en redistribuant la ressource.
Mesurer pour décider : pourquoi l’agroforesterie ne peut pas être une solution unique ?
Les résultats observés sont globalement encourageants. Mais l’agroforesterie n’est pas une solution universelle. Ses effets dépendent du type de production, des rotations culturales et des priorités de l’exploitant. Tout est lié aux objectifs
, rappelle Nicolas Marron. Produire du bois d’œuvre, améliorer le bien-être animal ou optimiser une prairie ne conduit ni aux mêmes choix d’implantation, ni aux mêmes critères d’évaluation.
Le projet fournit des données issues du terrain — microclimat, humidité du sol, fertilité, rendement — permettant de mieux comprendre l’impact des arbres dans les parcelles agricoles. Cela permettra de donner des indicateurs fiables pour éclairer les choix des agriculteurs et objectiver les débats autour de l’agroforesterie.
Sources
Marron, N. FR-eau-MAGE. https://potage.hub.inrae.fr/fr-eau-mage.
Marron, N. PotA-GE. https://potage.hub.inrae.fr/pota-ge2.
Quand l’arbre régule climat et eau dans les champs du Grand Est. PROJETS DE RECHERCHE INRAE. VENDREDI 26 SEPTEMBRE 2025.
Kakémono : FR-eau-MAGE