Utilisation de déchets urbains dans les substrats de culture pour le maraîchage sur toits

Les potagers sur les toits offrent un potentiel intéressant pour recycler les déchets urbains, produire des denrées alimentaires et diminuer le ruissellement de l’eau de pluie. Toutefois, il existe plusieurs différences entre les toits verts extensifs et les toits productifs (intensifs). En effet, les toits verts intensifs présentent des contraintes plus complexes que celles des toits verts extensifs comme la nécessité de cultiver sur un sol technique, ayant des propriétés différentes par rapport à un sol naturel, et d’ajouter des nutriments afin d’assurer une croissance optimale des cultures.

Toit maraîcher du Santropol Roulant (Montréal)

Un des potentiels, pour améliorer l’empreinte écologique de l’agriculture en ville, est d’intégrer des déchets urbains comme intrants dans le substrat de culture. L’utilisation de matériaux locaux tels que les déchets organiques urbains présente de multiples avantages. Elle permet, entre autres, d’éviter la consommation de ressources non renouvelables telle que la tourbe ou le transport des sols ruraux vers les villes. De plus, elle limite les coûts encourus par l’achat de ce substrat et limite les gaz à effet de serre générés par le transport et l’enfouissement des déchets organiques. Ensuite, les nutriments contenus dans les déchets organiques sont favorables à la culture, réduisant ainsi la consommation d’engrais minéraux. Cependant, cette utilisation de déchets organiques urbains présente également des désavantages par rapport à un simple terreau.

Les auteurs de l’article Rooftop Farming on Urban Waste Provides Many Ecosystem Services, extrait du journal Agronomy for Sustainable Development (2018), se sont intéressés aux services écosystémiques potentiels de substrats de culture constitués à partir de déchets urbains. Durant les deux ans d’expérimentations ayant eu lieu sur les toits de l’école d’ingénieurs agronomes AgroParisTech (Paris, France), quatre services écosystémiques ont été analysés par Grard et ses collègues. Les 4 services furent :

  • l’approvisionnement alimentaire ;
  • la régulation des eaux de ruissellement ;
  • la qualité de l’eau ;
  • le stockage de carbone.

Aucun fertilisant n’a été ajouté durant l’étude et trois types de technosols ont été étudiés : (1) compost de déchets verts associé à du bois broyé, (2) compost de déchets verts associé à du bois broyé avec des vers de terre intégrés au sol, (3) et un substrat témoin (terreau provenant du commerce).

Bien que le rendement de la production alimentaire provenant des substrats utilisant les déchets urbains (substrat 1 et 2) et des pesticides biologiques soit équivalent à une culture en jardin, il reste plus faible qu’un système comparable utilisant des fertilisants minéraux.

Contrairement aux résultats de Harada et al. (2018), la rétention d’eau est élevée dans les trois substrats étudiés, bien que les auteurs remarquent une performance légèrement supérieure pour les substrats avec compost.

Concernant la qualité de l’eau rejetée, la perte de nitrate est plus élevée pour un sol classique que pour celui avec du compost (substrat 1 et 2), bien que les taux de perte de nitrate sont élevés dans les trois cas, dans des rapports similaires à ceux d’un toit végétal.

Une perte constante de carbone est observée sous forme de carbone dissous. La concentration moyenne de carbone organique dissous est plus faible pour le sol témoin que pour les deux autres substrats avec compost. La perte de carbone dissous est plus forte que celle d’un toit vert extensif. De ce fait, la dégradation de la qualité de l’eau est plus forte également. Enfin, ces substrats pourraient représenter un moyen de stocker du carbone, mais les auteurs précisent qu’il faudrait connaître le temps de résidence du carbone dans ces substrats pour connaître le bilan carbone de ces infrastructures et surtout limiter les pertes de carbone dans l’eau rejetée.

Finalement, les services écosystémiques sont plus importants pour les substrats à base de compost que le terreau simple. La présence ou non de vers influence peu les services écosystémiques évalués dans cette étude. Les substrats à base de compost permettent l’atténuation du ruissellement, mais réduisent la qualité de l’eau rejetée. L’enjeu est donc de trouver un compromis en élaborant un sol à base de déchets urbains qui contiendrait les nutriments favorables à la production d’aliments tout en limitant leur lessivage.

Sources

Grard, B. J.-P., Chenu, C., Manouchehri, N., Houot, S., Frascaria-Lacoste, N. et Aubry, C. (2018). Rooftop farming on urban waste provides many ecosystem services. Agronomy for Sustainable Development, 38(1), 2. https://doi.org/10.1007/s13593-017-0474-2

Harada, Y., Whitlow, T.H., Todd Walter, M. et al. (2018). Hydrology of the Brooklyn Grange, an urban rooftop farm. Urban Ecosyst 21, 673–689 https://doi.org/10.1007/s11252-018-0749-7

Eric Duchemin

Directeur scientifique et formation du Laboratoire sur l'agriculture urbaine (AULAB)

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