Dans un monde où les températures extrêmes deviennent la norme, l’agrivoltaïque émerge comme une réponse innovante pour l’agriculture. En plaçant des panneaux solaires au-dessus des cultures, non seulement on génère de l’électricité, mais on réduit également le stress thermique des travailleurs, offrant une solution durable face aux défis climatiques croissants.

Comment les panneaux solaires sur les cultures aident à réduire le stress thermique sur le terrain

Travailler à l’extérieur lors d’une vague de chaleur est devenu une réalité de plus en plus fréquente pour ceux qui se consacrent à l’agriculture. Alors que les températures augmentent et que l’été s’étend, le corps des travailleurs agricoles subit une charge thermique constante qui dépasse de loin la simple fatigue en fin de journée. Dans ce contexte, l’agrivoltaïque — panneaux solaires élevés au-dessus des cultures — se profile comme un outil non seulement destiné à produire de l’électricité, mais aussi à alléger cette pression physique.

Ces dernières années, plusieurs équipes de recherche ont mis l’accent sur un aspect souvent négligé : comment l’ombre fournie par les panneaux solaires modifie l’expérience quotidienne des travailleurs agricoles. À partir de données environnementales, d’entretiens et d’observations directes, les résultats montrent clairement : installer des panneaux solaires sur les cultures peut réduire significativement le stress thermique et rendre les journées de travail agricole beaucoup plus supportables, un fait particulièrement pertinent pour des régions méditerranéennes comme l’Espagne ou le sud de l’Europe.

Agrivoltaïque : Cultures et énergie sur le même terrain

L’agrivoltaïque repose sur une idée simple mais impactante : installer des systèmes photovoltaïques élevés au-dessus des surfaces agricoles, tout en laissant assez d’espace pour que les cultures se développent et pour que les personnes et les machines légères puissent circuler. De cette manière, la même parcelle produit à la fois des aliments et de l’électricité renouvelable sans qu’une activité n’empiète sur l’autre.

Pour atteindre cet équilibre, les panneaux sont placés à une hauteur suffisante et avec des espacements calculés pour laisser passer une partie de la radiation solaire nécessaire aux plantes, tout en filtrant l’excès de lumière et de chaleur lors des pics d’intensité. Cette conception crée des zones d’ombre partielle et variable tout au long de la journée, une sorte de toit mobile qui se déplace au-dessus des rangées de cultures.

Jusqu’à présent, la plupart des études sur l’agrivoltaïque se concentraient sur ses effets sur le rendement agricole et l’eau : réduction de l’évaporation, protection contre la radiation extrême ou même rétention d’un peu de chaleur nocturne dans les climats froids. Cependant, les nouveaux travaux commencent à indiquer que l’impact va bien au-delà des plantes ; en particulier, les études consacrées à l’agrivoltaïque explorent désormais sa dimension humaine.

Dans les régions agricoles où les étés deviennent de plus en plus longs et secs, comme de vastes zones en Espagne, cette combinaison de structures photovoltaïques et de cultures se dessine comme une stratégie d’adaptation pertinente : elle permet de produire de l’énergie renouvelable, de maintenir la productivité agricole tout en réduisant l’exposition directe des travailleurs à la chaleur extrême.

Une étude clé : Moins de chaleur directe et moins de stress thermique

L’un des travaux les plus cités sur ce sujet a été présenté lors du congrès annuel de l’American Geophysical Union (AGU) en 2025. L’équipe, dirigée par la chercheuse Talitha Neesham-McTiernan de l’Université d’Arizona, a analysé pendant quatre ans une exploitation agrivoltaïque située à Colorado, dans le Jack’s Solar Garden, où les panneaux sont installés au-dessus des terres cultivées.

Dans cette ferme, les structures photovoltaïques génèrent des bandes d’ombre qui se déplacent au cours de la journée. Les chercheurs ont mesuré des variables telles que la température de l’air, l’humidité relative, le vent et la radiation solaire, tant sous les panneaux que sur des parcelles sans ombre, tout en calculant des indices de stress thermique comme la température de bulbe humide et la température de globe, une référence essentielle pour évaluer le risque de coup de chaleur.

Les résultats ont montré qu’à certaines heures de la journée, en pleine saison estivale, l’exposition à la chaleur pouvait être jusqu’à 10 ºC inférieure à celle sous un ciel dégagé. En termes d’indices de stress thermique, les zones agrivoltaïques ont enregistré des baisses allant jusqu’à 5,5 ºC par rapport aux champs sans panneaux, une différence qui, selon les auteurs, peut marquer le passage d’une situation de risque extrême à une autre dans laquelle il est possible de continuer à travailler avec des pauses régulières.

En pratique, cette réduction de la charge thermique se traduit par moins de fatigue accumulée, moins de sueur, moins de déshydratation et un effort moindre du système cardiovasculaire. Pour les travailleurs qui passent de longues heures à récolter ou à manipuler des produits sous le soleil, cela réduit les probabilités de vertiges, de coups de chaleur et d’autres problèmes liés à l’exposition continue à des températures élevées.

Comment l’ombre réorganise la journée de travail

Au-delà des chiffres, l’étude a cherché à comprendre comment les personnes se déplacent réellement sur un champ agrivoltaïque. L’équipe de recherche a observé les déplacements quotidiens des travailleurs et les a interrogés pour connaître leur perception de la chaleur et de l’ombre. Ce qu’ils ont trouvé est un schéma très clair : au fur et à mesure que la matinée avançait et que le soleil gagnait en intensité, les travailleurs réorganisaient spontanément leurs tâches pour tirer parti des zones ombragées.

À partir des premières heures du matin en été, de nombreux travailleurs préféraient travailler sous les panneaux lorsque cela était possible et réservaient les zones moins protégées pour d’autres moments de la journée. Il ne s’agissait pas d’une décision planifiée par la direction de la ferme, mais d’une stratégie quotidienne de survie face à la chaleur qui se répétait jour après jour.

L’ombre ne réduit pas seulement la radiation directe sur la peau ; elle abaisse également la température de l’air dans le microclimat, diminue l’intensité de la lumière et atténue la sensation d’éblouissement. Selon les témoignages recueillis, cela se traduit par moins de fatigue mentale, une meilleure capacité de concentration et une réduction de la sensation de « brûlure » au fil des heures.

Un détail que les travailleurs eux-mêmes ont souligné est la possibilité de s’appuyer physiquement sur les structures métalliques pour reposer brièvement leur dos, leurs bras ou leurs jambes. Ces petites pauses, accumulées tout au long de la journée, aident à réduire l’usure musculaire et le stress psychologique associé au travail pendant des heures dans un environnement hostile.

Eau plus fraîche et pauses plus efficaces

Parmi les aspects apparemment mineurs que l’étude a documentés, l’un d’eux se distingue par son importance pratique : la température de l’eau que consomment les travailleurs. Lorsque les bouteilles sont laissées au soleil dans un champ conventionnel, elles atteignent rapidement des températures élevées, ce qui dissuade de boire et n’aide pas à réduire la température corporelle.

Dans l’exploitation agrivoltaïque analysée, les bouteilles placées sous les panneaux solaires restaient fraîches pendant des heures. Cette différence, qui peut sembler un détail, est cruciale pour maintenir une hydratation adéquate et réduire le risque de déshydratation et de coup de chaleur. Boire de l’eau tiède ou chaude en plein été ne procure pas le même soulagement ni ne favorise autant la récupération du corps.

Les travailleurs ont également signalé que la simple existence d’un endroit ombragé où se rendre pour faire une courte pause leur offrait un soulagement mental évident. Savoir qu’une zone protégée est à proximité aide à mieux planifier les pauses, améliore la perception du contrôle sur la journée et réduit la sensation d’une exposition permanente.

Dans l’ensemble, ces éléments — ombre, eau fraîche, pauses plus réparatrices — contribuent à créer un environnement de travail moins agressif pour l’organisme. Bien que les panneaux solaires ne soient pas, évidemment, une solution sanitaire, ils modifient le contexte physique dans lequel s’effectue le travail agricole, réduisant une partie de la charge actuellement supportée par le corps des travailleurs.

Données contre sensations : Mesurer la chaleur sur le terrain

Le travail de Neesham-McTiernan et son équipe a croisé deux types d’informations : d’une part, des enregistrements quantitatifs de température, d’humidité, de vent et de radiation solaire ; d’autre part, des témoignages détaillés de ceux qui passent la journée dans le champ. Le croisement de ces deux sources a révélé un message intéressant : les données et les sensations ne coïncident pas toujours exactement, mais se complètent.

À certains moments de la journée, les capteurs identifiaient certaines zones comme étant les plus chaudes, tandis que les travailleurs signalaient d’autres zones comme plus difficiles à supporter. Loin de diminuer la valeur de l’analyse, cela a montré que le stress thermique ne se réduit pas seulement à des degrés Celsius. Des facteurs tels que la fatigue accumulée, le type de tâche effectuée, l’orientation du corps par rapport au soleil ou même les vêtements portés influencent la perception de la chaleur.

C’est pourquoi l’équipe insiste sur le fait que toute politique ou conception d’infrastructures visant à réduire la chaleur dans le champ devrait tenir compte à la fois des données instrumentales et de l’expérience directe des personnes. En d’autres termes, il ne suffit pas d’installer des capteurs ; il faut écouter ceux qui travaillent sous le soleil et observer leurs mouvements réels dans la parcelle.

En termes de santé au travail, cette combinaison de mesure objective et d’observation humaine pourrait contribuer à définir des protocoles plus réalistes de pauses, d’hydratation et d’utilisation de l’ombre, un aspect particulièrement urgent dans les régions agricoles où les vagues de chaleur deviennent de plus en plus fréquentes.

Au-delà des cultures : Les personnes au cœur de la transition énergétique

Traditionnellement, lorsque l’on parle d’agrivoltaïque ou de modernisation de l’irrigation, la discussion se concentre sur le rendement par hectare, l’économie d’eau et l’efficacité énergétique. L’étude présentée lors de l’AGU introduit un changement de perspective en plaçant en premier plan ceux qui soutiennent le système alimentaire par leur travail quotidien.

Selon les auteurs, les systèmes agrivoltaïques ne doivent pas être perçus uniquement comme un moyen d’optimiser les ressources, mais aussi comme une opportunité d’améliorer les conditions de travail dans un secteur particulièrement exposé aux effets du changement climatique. Réduire le stress thermique, faciliter des pauses efficaces et garantir une hydratation adéquate deviennent des éléments aussi pertinents que le nombre de kilowattheures produits ou le pourcentage d’eau économisé.

Cela ouvre la voie à ce que, dans les régions agricoles européennes à haut risque de chaleur extrême, l’installation agrivoltaïque sur les cultures soit également considérée comme une mesure de santé publique et de prévention des risques professionnels. Il ne s’agit pas seulement de produire de l’énergie renouvelable, mais de concevoir des paysages agricoles qui permettent de travailler de manière durable pour les corps qui les habitent.

La chercheuse a d’ailleurs annoncé son intention d’élargir l’analyse à d’autres climats et zones du monde, en intégrant des données physiologiques — telles que la fréquence cardiaque, la transpiration ou la température de la peau — qui permettront d’affiner encore l’impact réel de l’agrivoltaïque sur la santé des travailleurs.

Potentiel en Espagne et en Europe face à la chaleur extrême

Bien que le cas analysé se situait aux États-Unis, les conclusions sont facilement extrapolables à des contextes agricoles méditerranéens tels que l’Espagne, l’Italie, la Grèce ou le sud de la France, où les vagues de chaleur sont de plus en plus intenses et prolongées. Dans de nombreuses de ces zones, les travaux de récolte coïncident avec les mois de la plus forte radiation solaire, ce qui accroît le risque de coups de chaleur dans le champ.

L’implémentation de systèmes agrivoltaïques dans des exploitations viticoles, fruitières, horticoles ou de cultures irriguées pourrait apporter un double bénéfice : protection partielle des cultures et réduction directe de la charge thermique sur les personnes. De plus, la génération d’électricité sur place permettrait d’alimenter des systèmes d’irrigation, des pompes à eau ou des installations frigorifiques, renforçant ainsi la résilience de l’exploitation face à des épisodes de chaleur et de sécheresse.

Dans le contexte des politiques européennes de décarbonisation et d’adaptation au changement climatique, l’agrivoltaïque s’inscrit dans plusieurs priorités : promotion des énergies renouvelables, maintien de l’activité agricole et amélioration des conditions de travail. Cela dit, les experts insistent sur le fait qu’il ne s’agit pas d’une solution valable pour toute culture ni pour toute situation ; elle nécessite des analyses au préalable de chaque cas, un design spécifique des structures et, surtout, la participation des agriculteurs et des travailleurs eux-mêmes dans la planification.

Avec des températures estivales battant des records de manière récurrente, le débat sur l’adaptation du travail agricole à la chaleur extrême n’est plus théorique. Les systèmes agrivoltaïques commencent à être perçus comme des outils concrets pour que la transition énergétique serve également à protéger la santé de ceux qui soutiennent le système alimentaire, et pas seulement à changer la source d’électricité.

L’expérience accumulée dans des fermes comme Jack’s Solar Garden montre que, lorsque les panneaux solaires s’intègrent avec un regard avisé dans les cultures, non seulement les chiffres de production d’énergie ou de rendement agricole changent, mais aussi la manière dont se déroule une journée de travail sous le soleil. Moins de chaleur directe, de l’eau plus fraîche, des pauses plus réparatrices et un stress thermique réduit créent un environnement où l’innovation technologique se traduit par des corps moins éprouvés, un aspect particulièrement précieux dans un monde où la chaleur extrême menace de devenir la nouvelle norme sur le terrain.

Mon avis :

L’agrivoltaïque, en installant des panneaux solaires sur des cultures, réduit le stress thermique pour les travailleurs agricoles, favorisant ainsi une meilleure productivité et santé. Toutefois, cette solution nécessite un design spécifique et des études préalables sur les cultures, tout en risquant de nuire à certaines plantations sensibles.

Les questions fréquentes :

Qu’est-ce que l’agrivoltaïque ?

L’agrivoltaïque est un système qui consiste à installer des panneaux solaires surélevés au-dessus des cultures. Cela permet à la fois de produire de l’électricité renouvelable et de cultiver des aliments sur la même parcelle, sans que l’une de ces activités n’entrave l’autre.

Comment l’ombre des panneaux solaires affecte-t-elle le travail des agriculteurs ?

La recherche montre que l’ombre générée par les panneaux solaires peut réduire le stress thermique des travailleurs agricoles, ce qui rend leurs journées de travail plus supportables. En effet, la température peut être jusqu’à 10 ºC inférieure sous les panneaux par rapport à une exposition directe au soleil.

Quels sont les avantages de l’eau fraîche sous les panneaux solaires ?

Les bouteilles d’eau laissées à l’ombre des panneaux solaires restent fraîches beaucoup plus longtemps que celles laissées au soleil. Cela encourage une meilleure hydratation des travailleurs, ce qui est crucial pour prévenir la déshydratation et les coups de chaleur lors des fortes chaleurs.

Pourquoi est-il important de considérer l’impact humain dans les systèmes agrivoltaïques ?

Il est essentiel de prendre en compte les conditions de travail des agriculteurs, car les systèmes agrivoltaïques ne doivent pas seulement optimiser la production de ressources, mais aussi améliorer les conditions de travail. Cela inclut la réduction du stress thermique et l’augmentation du bien-être des travailleurs, ce qui est vital face aux changements climatiques.