L'agroforesterie, qui consiste à intégrer des arbres au sein des cultures, est souvent présentée comme une solution pour atténuer les pics de chaleur. Des chercheurs d’INRAE ont mené, pour la première fois, des simulations de micro-météorologie sur différents systèmes agroforestiers situés en zone tempérée afin d’analyser les effets climatiques du déploiement de l’agroforesterie à grande échelle. Publiées dans la revue Agricultural and Forest Meteorology, ces simulations montrent qu’en milieu de journée ensoleillée, l’introduction d’arbres peut entraîner un réchauffement de la basse atmosphère, en raison d’une absorption plus élevée du rayonnement solaire par la surface, malgré une atténuation en moyenne de la température de surface de la culture sous-jacente.
L’agroforesterie peut prendre plusieurs formes : arbres dispersés, rangées d’arbres au sein des cultures ou haies environnantes. L’État encourage la replantation de haies pour favoriser la biodiversité. Parmi ses bénéfices, l’agroforesterie est souvent citée pour limiter les effets des fortes chaleurs grâce à l’ombre et au rafraîchissement par évaporation foliaire. À plus long terme, elle contribue au stockage du carbone, réduisant ainsi le CO₂ atmosphérique.
L’introduction d’arbres modifie les échanges de chaleur, d’humidité et les mouvements d’air entre la surface et l’atmosphère, créant une variabilité microclimatique. Déployée sur de vastes territoires, elle peut influencer le climat régional (macroclimat). Si les effets sur le microclimat sont documentés, l’impact sur le macroclimat reste peu étudié. Les simulations ont porté sur plusieurs kilomètres carrés pour une journée ensoleillée, analysant différentes distributions d’arbres et teneurs en eau du sol.
Les simulations ont confirmé une atténuation locale de la température d’air et de surface de la culture par rapport à la température macroclimatique. Cependant, elles ont aussi montré une augmentation de la température macroclimatique, conduisant à un réchauffement de l’air au niveau de la culture par rapport à une culture sans arbre. Ce réchauffement résulte d’une absorption plus importante du rayonnement solaire par les systèmes agroforestiers, due à la couleur plus foncée du feuillage et à un piégeage accru du rayonnement au sein de la canopée. Une partie de cet excédent est convertie en chaleur sensible.
Dans des conditions de sol sec, un refroidissement de l’air n’est apparu qu’avec une couverture arborée élevée, le taux de transpiration des arbres compensant l’absorption radiative. L’agroforesterie limite en moyenne la température de surface des cultures grâce à l’ombrage. Toutefois, les zones ensoleillées proches des arbres peuvent atteindre des températures de surface plus élevées en raison du rayonnement réfléchi et thermique des arbres, un atout au printemps mais potentiellement néfaste en période de canicule.
Ces simulations ne remettent pas en cause l’intérêt de l’agroforesterie, qui va au-delà de son impact climatique. Elles nuancent toutefois l’effet présupposé d’atténuation du réchauffement climatique. De futures recherches étudieront sur des périodes plus longues l’impact climatique du déploiement à grande échelle, incluant les effets sur les nuages et les précipitations.
