Contexte
Malgré une empreinte carbone incontestablement favorable au développement du photovoltaïque en France, les installations au sol des technologies même les plus récentes ont une emprise foncière élevée et donc un impact potentiel indéniable sur les espèces, leur habitat et les fonctionnalités écologiques des territoires. L’implantation d’un parc photovoltaïque nécessite la mise en œuvre d’une série d’opérations techniques pour préparer le terrain telles que la création d’une piste d’accès, l’abroutissement de la végétation ou le défrichement systématique par dessouchage, des travaux de terrassement, d’ancrage des panneaux et de la clôture de protection et la construction de tranchées pour le raccordement électrique. Ces opérations changent le milieu par rapport à l’état initial et détruisent la végétation et les sols. Ces dégradations combinées à l’élimination de la végétation altèrent les habitats d’une biodiversité édaphique considérable et prestataires des fonctions écologiques majeures telles que la décomposition de litières, le stockage du carbone et le recyclage des nutriments. La restauration de la qualité des sols et la diversité de la végétation herbacée à partir de la banque de graines sont souvent très limitées et interdépendantes. Un apport des graines récoltées dans les communautés de référence peut contribuer à la restauration écologique. Cependant la sécheresse estivale en zone méditerranéenne, accentué par la présence des panneaux photovoltaïques limite l’installation des espèces végétales et la résilience de la biodiversité des sols. L’intégration écologique des centrales photovoltaïques, i.e. l’évitement, la réduction ou la compensation des dommages générés par les aménagements et leur exploitation, repose sur l’évaluation et la prédiction, à différentes échelles de temps et d’espaces, des effets potentiels ou avérés de la construction et des mesures de réduction, de réhabilitation post-exploitation, sur les sols et la biodiversité.
Objectifs de la thèse
Dans le contexte d’une filière de l’énergie solaire fortement consommatrice de foncier, l’objectif de la thèse est l’amélioration du processus d’intégration écologique des parcs photovoltaïques au sol.
Pour cela la thèse visera à :
1) Renforcer le système de planification intégrée de l’utilisation des terres et du choix des sites d’installation des centrales ;
2) D’évaluer par une approche multi-site et multi-proxy les impacts de la construction de centrales photovoltaïques sur le microclimat induit par les panneaux, la qualité des sols et les successions végétales ;
3) D’élaborer une typologie des facteurs écologiques, pédoclimatiques et technologiques modulant ces impacts ;
4) De développer et d’évaluer le succès de plusieurs techniques de restauration écologique par une approche intégrée des interactions entre la biodiversité du sol et les plantes.
Cette thèse, pour laquelle une demande de cofinancement à été sollicitée à l’ADEME et à la région Provence Alpes côtes d’Azure, s’intègre dans le projet PIESO (Processus d’Intégration Ecologique de l’Energie Solaire ; collaboration IMBE, ECO-MED, Quadran).

Plan et déroulement du travail de thèse
Le projet est structuré en 3 volets complémentaires
Volet 1 : Amélioration du processus de sélection des sites d’installation des centrales.
L’intégration écologique des centrales photovoltaïques débute par un choix raisonné des sites d’installation. La planification intégrée, qui consiste en un examen de toutes les utilisations potentielles du sol et à la recherche des meilleurs conditions pour l’installation d’une centrale, permet d’atténuer les conflits, d’établir les équilibres les plus rentables et de lier le développement économique et social l’intégration écologique des aménagements. Le premier volet de la thèse permettra d’élaborer une typologie descriptive et une cartographie pour des projets d’implantations, incluant les notions de faisabilité technique et de coût économique, des mesures d’intégration écologique (séquence ERC) et de limitation des conflits d’usage des terres.
Volet 2 : Evaluation et typologie des impacts sur la qualité des sols et la végétation.
L’intégration écologique d’un parc photovoltaïque passe également par des choix de conception de moindre impact et/ou en adéquation avec la vulnérabilité des sites. Le second volet de la thèse propose 1) d’évaluer les impacts de l’implantation d’une grande variété de centrales photovoltaïques dans le sud de la France sur le microclimat induit par les panneaux, les sols et la végétation et 2) d’élaborer une typologie de ces impacts et des facteurs écologiques, pédoclimatiques et technologiques les modulant pour in fine rassembler dans une boîte à outils une palette de méthodes permettant de suivre la vulnérabilité des sites et l’intégration écologique des parcs photovoltaïques.
Volet 3 : Evaluation de techniques de restauration écologique par une approche intégrée des interactions biodiversité du sol/plantes
Dans la perspective d’une intégration écologique à long terme, la réhabilitation des milieux transformés par les décennies d’exploitation, au sein d’un territoire qui peut avoir évolué, et la restauration des communautés sont des opérations capitales qui pourraient-être anticipées et donc appliquées dès le début de l’exploitation. Ces opérations relèvent de l’ingénierie écologique. Ici deux approches expérimentales seront conduites, l’une au sein d’une centrale photovoltaïque en conditions réelles du terrain, l’autre en phytotron incubés sous conditions contrôlées. Ces deux expérimentations permettront de déterminer 1) comment les communautés du sol changent au cours de la succession/restauration écologique, 2) si la présence des certains organismes du sol peut changer la trajectoire de la succession végétale, 3) si un transfert de foin/graines influence la succession/restauration et la dynamique des communautés du sol, 4) si une manipulation de la faune du sol peut accélérer la succession végétale vers une communauté cible (et par conséquent la restauration écologique) et 5) si les modifications microclimatiques et le travail du sol induits par les panneaux photovoltaïques modulent les interactions biotiques et donc la succession végétale vers une communauté cible.

Profil souhaité
• Cursus Universitaire (M2) ou Ingénieur/e en écologie
• Bonnes connaissances en pédologie, floristiques et en écologie végétale
• Intérêt pour l’expérimentation et le travail de terrain

Conditions de travail
• Thèse d’une durée de 3 ans (demande de cofinancement ADEME/Région PACA), début octobre 2018
• Basée à l’Université d’Aix Marseille, Faculté des Sciences et techniques de St Jérôme, UMR IMBE (Aix-Marseille Univ, Univ Avignon, CNRS, IRD)

Merci d’envoyer un CV et une lettre de motivation à Raphael Gros ([email protected]) et Armin Bischoff ([email protected]) avant le 23 mars 2018. Une audition par Skype pourra être demandée aux étudiants présélectionnés.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

Pout toute autre question, vous pouvez contacter [email protected].