Mémoire sur l'Agriculture Urbaine

Camille GATTO

2016/2017

L’AGRICULTURE URBAINE Une transition durable pour nos sociétés

Promoteurs : Mr Benoît Thielemans - benoit.thielemans@uclouvain.be Mr. Geoffrey Van Moeseke - geoffrey.vanmoeseke@uclouvain.be Expert : Philippe Neerman - info@philippeneerman.be

UCL Faculté d'architecture, d’ingénierie architecturale, d’urbanisme LOCI, site de Bruxelles

Camille Gatto

MA2, 2016-2017

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L’AGRICULTURE URBAINE

GATTO Camille

2016/2017

L’Agriculture Urbaine Une transition durable pour nos sociétés

Agriculture Urbaine Durable Ville Bagnoli

L’agriculture, au plus proche du consommateur, est une idéologie qui permettrait aux générations futures de voir et comprendre le processus de production. En effet, ce lien avec l’agriculture est très important, il s’agit de notre santé, d’une certaine qualité de vie, c’est également la nourriture, notre culture et notre identité.

Ce lien est né d’un échange entre l’homme et la nature il y a plus de dix mille ans. Un cycle où l’homme cueillait, ressemait et nourrissait la terre de ses déchets. Ce cycle a permis notre développement, notre sédentarisation et, de ce fait, la création des villes. Actuellement, la moitié de la population se trouve en ville, soit 51,6% de la population mondiale. Alors la solution ne serait-elle pas de produire au plus près du consommateur, là où vivent les hommes. Une multitude de techniques agricoles existent, il faut donc choisir celles qui conviendra le mieux au besoin du site et du projet.

Dans le projet, l’agriculture représente un levier afin que le bâtiment fonctionne selon des principes de durabilité. C’est pourquoi il est primordial d’utiliser toutes les techniques mises à notre disposition pour aller dans ce sens. En effet, diminuer les coûts d’utilisation d’un projet est en adéquation avec un programme qui se veut respectueux de son environnement. Le programme devient un outil pédagogique basé sur les principes du développement durable.

Promoteurs : Mr Benoît Thielemans - benoit.thielemans@uclouvain.be Mr. Geoffrey Van Moeseke - geoffrey.vanmoeseke@uclouvain.be Expert : Philippe Neerman - info@philippeneerman.be

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Sommaire

I. Introduction ............................................................................................................................................ 9 II. Cadre théorique .............................................................................................................................. 10 1. Historique de l’agriculture ........................................................................................................................................ 10 2. L’agriculture de nos jours .......................................................................................................................................... 14 2.1. Ressources planétaires .......................................................................................................................... 14 2.2. Quelques données supplémentaires .................................................................................................. 16 2.3. Solutions .................................................................................................................................................. 18 2.3.1. La culture hydroponique (ou hydroculture) ................................................................................................. 20 2.3.2. La culture aquaponique ............................................................................................................................................ 21 3. Techniques d’agriculture .......................................................................................................................................... 22 3.1. La permaculture ....................................................................................................................................... 22 3.3. Agriculture en bacs ................................................................................................................................ 25 3.3.1. Étude de cas : « Une ferme sur les toits », SOA architectes, Romainville, France ................ 26 3.4. Agriculture sous serre ............................................................................................................................. 29 3.4.1. Étude de cas : Regen village .................................................................................................................................. 30 3.6. Ferme verticale ........................................................................................................................................ 33 3.6.1. Principes, définitions ....................................................................................................................................................... 33 3.6.2. Avantages/ Inconvénients ....................................................................................................................................... 34 3.7.3. Viabilité ................................................................................................................................................................................... 35 3.7.4. Étude de cas : Société « Sky Greens », Singapour .................................................................................... 36 III. L’agriculture urbaine .................................................................................................................... 39 1. Définition/ concept ....................................................................................................................................................... 39 2. Multiplicité des formes d’agriculture urbaine ............................................................................................. 39 3. Bénéfices de l’agriculture urbaine ..................................................................................................................... 40 3.1. Enjeux écologiques ................................................................................................................................ 41 3.2. Enjeux économiques .............................................................................................................................. 43 3.3. Opportunités sociales et culturelles .................................................................................................... 45 4. Outil .......................................................................................................................................................................................... 47 5. Formes/Fonctions ............................................................................................................................................................ 50 IV. Projet en et sur l’agriculture à Naples .................................................................................. 54 1. Lieu d’implantation ....................................................................................................................................................... 54 1.1. Échelle du territoire - Naples ................................................................................................................ 54 1.2. Échelle du quartier .................................................................................................................................. 58 2. Histoire du site de Bagnoli ......................................................................................................................................... 60 3. Le projet « Bagnoli Futura » ...................................................................................................................................... 61 4. Traitement des sols pollués ....................................................................................................................................... 61 4.1. Type de pollution ..................................................................................................................................... 61 4.2. Procédés de dépollution ....................................................................................................................... 62 4.3. La phytoremédiation .............................................................................................................................. 63 4.3.1. Définition ................................................................................................................................................................................ 63 4.3.2. Principe ................................................................................................................................................................................. 63 4.3.3. On distingue plusieurs types de phytoremédiation ................................................................................ 63 5. Traitement des nappes phréatiques ................................................................................................................. 65 5.1. Bassin de traitement des eaux ............................................................................................................. 66 5.1.1. Les traitements biologiques ...................................................................................................................................... 66 6. Étapes du projet .............................................................................................................................................................. 67 7. Échelle du projet ............................................................................................................................................................. 70 7.1. Programme ............................................................................................................................................... 70 7.2. Concept ..................................................................................................................................................... 70 7.2.1. Eaux de pluie et eaux usées .................................................................................................................................... 71 7.3. Techniques agricoles .............................................................................................................................. 73 V. Conclusion ......................................................................................................................................... 75 VI. Bibliographie ................................................................................................................................... 76 VII. Illustrations .......................................................................................................................................82

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I. Introduction L’étymologie du terme « agriculture » signifie « la culture des champs »1. Le mot désigne donc la culture des sols et plus généralement l’ensemble des travaux qui transforment le milieu naturel dans l'intérêt de l'homme.

Le principe de l’agriculture urbaine remet en cause l’opposition historique entre campagne et ville. Amener la campagne en ville est peut-être une idée plus ancienne qu’on ne le croit, comme en témoignent les jardins suspendus de Babylone que l’on estime dater de six siècles avant notre ère et construits par le roi Nabuchodonosor II. Actuellement, la moitié de la population se trouve en ville, soit 51,6% 2 de la population mondiale. Alors la solution ne serait-elle pas de produire au plus près du consommateur, là où vivent les hommes.

L’agriculture, au plus proche du consommateur, est une idéologie qui permettrait aux générations futures de voir et comprendre le processus de production. En effet, ce lien avec l’agriculture est très important, il s’agit de notre santé, d’une certaine qualité de vie, c’est également la nourriture, notre culture et notre identité.

Ce lien est né d’un échange entre l’homme et la nature il y a plus de dix mille ans. Un cycle où l’homme cueillait, ressemait et nourrissait la terre de ses déchets. Ce cycle a permis notre développement, notre sédentarisation et, de ce fait, la création des villes.

En réalité, la production agricole mondiale est supérieure à la consommation, alors pourquoi y a-t-il encore tant de personnes qui ne mangent pas à leur faim ?

Il y a deux raisons à cela. La première est que la répartition des ressources agricoles sur la planète n’est pas équilibrée. Dans certains endroits, il y a trop de production, alors que dans d’autres elle ne suffit pas satisfaire les besoins. La seconde est le gaspillage alimentaire, selon la FAO, «1/3 des denrées produites dans le monde est gaspillé chaque année ».

L’agriculture urbaine est peut être une réponse à ces deux problèmes, car l’enjeu n’est pas de produire plus mais de produire mieux !

La FAO (Food and Agriculture Organisation), organisme des Nations Unies chargé de combattre la faim dans le monde, le pense. En effet, elle considère « le développement de l’agriculture urbaine comme l’une des clés de la survie alimentaire de l’Humanité ».

Pour comprendre tous les enjeux autour du thème de l’agriculture urbaine, je commencerai par étudier son histoire depuis la naissance de l’agriculture jusqu’à nos jours. J’analyserai ensuite les ressources planétaires. Enfin, je m’intéresserai aux techniques d’agriculture urbaine, ainsi qu’à leurs formes, afin de comprendre les enjeux que chaque pratique implique. L’étude de cas, représenté ici par le projet, se composera des données théoriques étudiées pour répondre aux problématiques liées à la durabilité dans un environnement urbain.

Tout au long de ce travail nous essayerons de répondre à ces questions : L’agriculture peut-elle influencer les pratiques urbaines ? L’agriculture urbaine peut-elle répondre aux exigences de demain ? Qu’elle est la part de l’architecte dans l’évolution du monde agricole et de la société?

« Étymologie et définition d’agriculture »; [en ligne] http://lettres.tice.ac-orleanstours.fr/php5/coin_eleve/etymon/geo/agric.htm {consulté le 23 mai 17} 2 Données d’après le site de la banque mondiale ; [en ligne] http://donnees.banquemondiale.org {consulté le 23 mai 17} 1

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II. Cadre théorique

1. Historique de l’agriculture Pendant des dizaines de milliers d’années l’homme a eu recours à la chasse, la pêche et la cueillette afin de subsister. Il prélevait ces ressources directement dans la nature. Il n’était pas contraint de modifier son environnement, car la faune et la flore étaient très riches, ce qui lui a permis de moins se déplacer. Toutefois la grande majorité des sociétés de chasseurscueilleurs 3 était nomade. Quand les ressources d’un lieu venaient à manquer, ils se déplaçaient provisoirement prévoyant d’y revenir après et, dans ce but, préparaient au préalable leur retour. On leur doit de nombreuses innovations comme la pierre polie, la céramique, la domestication du chien et certaines formes d’agriculture, telles que la sylviculture4.

L’homme prélève sa nourriture mais ne la produit pas encore. La transition vers une économie agricole et d’élevage aura lieu à la « révolution néolithique »5, il y a plus de dix mille ans. Deux explications sont possibles. Les pressions entre groupes chasseurs-cueilleurs qui se font concurrence, ce qui les contraints à chercher de nouvelles solutions pour se nourrir et le réchauffement climatique de cette époque.

Vers 15 000 ans av. JC, le réchauffement climatique6 a des conséquences sur l’environnement et engendre un meilleur développement des céréales sauvages. A titre d’exemple, ce changement intervient de la Palestine jusqu’au Croissant fertile, région qui s'étend de la mer Morte au golfe persique en passant par le sud de la Turquie, le nord de l'Irak et l'Iran occidental. L’agriculture s’y serait développée en premier, avec une récolte annuelle de graines de blé, d’orge et de certains légumes secs.

Figure 1: Carte du monde montrant les premiers foyers de l'agriculture et leurs extensions

3 Définition du dictionnaire Larousse : « Personne appartenant à une société qui fonde sa subsistance sur la chasse et/ou la cueillette. » 4 Définition du dictionnaire Larousse : Sylviculture : « Ensemble des techniques permettant la création et l'exploitation rationnelle des forêts tout en assurant leur conservation et leur régénération. » 5 Qualification donnée par l’archéologue marxiste australien, Vere Gordon Childe, dans les années 1930.

6 Sédentarisation et agriculture, (2016) [en ligne] https://www.herodote.net/Neolithique-synthese-165.php {consulté le 23 mai 17}

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On distingue plusieurs grands foyers géographiques, comme la Méso-Amérique, l’Asie, la Nouvelle-Guinée et l’Amérique du Sud, visible sur la carte ci-dessus. L’adoption, de proche en proche, de ces nouvelles techniques par les sociétés de chasseurs-cueilleurs, va progressivement changer leur manière de faire. Cette transition ne sera pas brutale et prendra du temps.

Le passage à l’agriculture va considérablement augmenter les surplus et, de ce fait, les excédents sont échangés, les premières forment de commerce voient le jour : le troc. La création d’agglomérations sédentaires auto-suffisantes, qui stockent et vendent leurs productions se développe. C’est ainsi que les premières villes apparaissent en 8000 avant JC.

Exemple de premières villes : « Çatal Höyük » en Anatolie, Turquie (6250 av. JC) Cette ville est une des villes les plus importantes de cette époque avec une population estimée à plusieurs milliers de personnes. Elle couvre alors une superficie d’environ 13 hectares.

L’implantation de cette ville a été rendue possible grâce aux changements climatiques intervenus dans cette région vers 9500 ans avant JC. En effet, ces changements ont permis de créer des conditions favorables au développement de l’agriculture et ont encouragé la sédentarisation des populations dans cette zone.

Figure 2: Plan de "Catal Höyük", Turquie

La particularité architecturale de cette ville est due à l’accolement des maisons, aucune rue n’est présente dans l’enceinte de la cité. La circulation se fait donc par les toits.

Du fait de l'absence de rues, tout se passe à l’intérieur des habitations ou sur les toits. Une telle structure permet une autoprotection et facilite l’expansion du village par accolement successif de nouvelles maisons.

Avant l’époque antique, l’homme avait le plus souvent recours à l’agriculture sur brûlis7 afin d’enrichir les terres par les cendres (Révolution antique). Mais vers le IVe millénaire av. J.-C., de nouvelles techniques apparaissent, techniques qui reposent sur le labourage des terres ou sur l’irrigation. Ceci est rendu possible grâce à la création de nouveaux outils comme, par exemple, l’araire une charrue primitive, outils qui seront à l’origine d’une nouvelle révolution agricole (révolution médiévale).

Le quatrième bouleversements agricoles est appelés : « révolution fourragère ». Le labour demandait beaucoup d’énergie de la part des animaux (bœufs et chevaux) et entraînait une concurrence entre la production destinée à nourrir les animaux et celle appelée à nourrir les hommes.

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Technique consistant à défraîchir les terres par le feu afin de les préparer à la culture.

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Avec la révolution industrielle, à la fin du XIXe siècle (en Europe), on voit apparaître des projets d’habitations collectives destinées aux ouvriers. Ces projets sont composés le plus souvent d’espaces extérieurs dédiés à la production agricole. Le terme " jardin ouvrier " fut inventé par l'abbé Lemire 8 . Au début, ces jardins étaient en effet destinés à la population ouvrière9. Ils visaient à offrir aux ouvriers la possibilité de jardiner et de cultiver des fruits et légumes en vue de se nourrir à moindre frais.

Exemples : La cité ouvrière de Mulhouse à l’initiative de Jean Dollfus, les salines royales d'Arc-et-Senans de Claude-Nicolas Ledoux, le familistère de Godin, etc.

En 1930, un bond technologique est réalisé en agriculture. Il est basé sur les progrès scientifiques et techniques réalisés dans le domaine de la chimie et des engins agricoles fait durant la première guerre mondiale et poursuivis durant l'entre-deux-guerres.

Appelée « révolution verte », elle voit le jour suite à la volonté des politiques et des industriels d’augmenter le rendement agricole.

Figure 3: Les vertus du jardin ouvrier

Durant la seconde guerre mondiale un mouvement voit le jour, les jardins de la victoire, appelés également « jardins de guerre » ou « potagers pour la défense » (= victory gardens).

L’état encourage les citoyens à cultiver fruits et légumes partout, dès que c’est possible (en campagne et en ville). A cette fin, il distribue des tracts expliquant comment procéder pour produire sa nourriture. Cette solidarité touche toutes les générations, car, à cette époque, tout le monde devait contribuer à l’effort de guerre afin de faire face aux pénuries alimentaires.

Cette nouvelle activité améliore considérablement l’état de santé de la population à qui elle procure une alimentation saine, mais demande aussi un effort physique, prouvant ainsi les bienfaits de l’agriculture sur l’homme. En 1946, la guerre finie, les habitants ont abandonné les jardins de la victoire pensant que l’approvisionnement alimentaire allait s’améliorer, malheureusement ce ne fut pas le cas partout10.

L’apparition des « énergies fossiles » 11 (énergie produite par la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz naturel) est l’origine de nombreux progrès techniques (machines, utilisation de pesticides,...). Cette mécanisation changera fondamentalement l’agriculture, appelée agriculture moderne.

Dès 1950, l’agriculture devient pour une majorité de pays développés une industrie. On parle d’ « agribusiness », définit par le dictionnaire Larousse comme « l’ensemble des activités et des transactions en relation avec l'agriculture et les industries agroalimentaires. ».

Ce terme est révélateur d’un système économique régit par quelques multinationales. « Les agriculteurs ont besoin de semences, d’engrais, d’outils et de machines. Cette production est aujourd’hui sous le contrôle d’un petit nombre de multinationales. Six firmes gérent 75 % de la production agrochimique et quatre se partagent 50 % de celle des semences. »12

8 Jules-Auguste Lemire (1853-1928), connu sous le nom d’abbé Lemire, fils d’agriculteur et homme politique français. Il inventa le concept des jardins ouvriers. L’abbé Lemire, l’inventeur des jardins ouvriers, Fev 2017 ; [en ligne] http://croire.la-croix.com/Definitions/Lexique/Jardin/L-Abbe-Lemire-l-inventeur-des-jardins-ouvriers {consulté le 23 mai 17} 9 Historique ; [en ligne] http://jardins-familiaux.pagesperso-orange.fr/histoire.htm {consulté le 23 mai 17} 10 Jardins de la victoire ; [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Jardin_de_la_victoire {consulté le 23 mai 17} 11 Définition du dictionnaire Larousse : « Énergie issue de la combustion de matière organique fossilisée et contenue dans le sous-sol terrestre. » 12 4 notions pour comprendre - nourrir le monde [En ligne] ; http://www.citesciences.fr/fr/ressources/bibliotheque-en-ligne/dossiers-documentaires/nourrir-le-monde-en-2050/4-notions-pourcomprendre-nourrir-le-monde/ {consulté le 23 mai 17}

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La plus connue de ces entreprises est la compagnie américaine « Monsanto », fondée en 1901 par John Francis Queeny. Le chiffre d’affaires de cette société était de 15 milliards de dollars en 201513. Cette compagnie détient la plus grande part du marché des semences et joue également un rôle majeur dans le domaine des pesticides.

Très vite de grandes industries mettent au point des machines qui révolutionnent les techniques agricoles et la difficulté du travail.

Les cultures dites « intensives » datent des années 1960-1980. Ce système également appelé « agriculture productiviste 14 » est basé sur une augmentation de la production rendue possible grâce aux avancées technologiques, à la recherche, aux machines et à des surfaces de production de grande dimension.

Figure 4: Une moissonneuse de 1881

Pour que ce système fonctionne, il nécessite une utilisation permanente d’intrants agricoles de type engrais, pesticides, ceci étant rendu possible grâce aux progrès obtenus dans le domaine de la chimie.

Au début du XXe siècle, réapparaît l’agriculture biologique avec un regain d’intérêt des consommateurs pour la qualité des aliments qu’ils consomment. Aujourd’hui, on renoue avec les techniques ancestrales et l’on voit un mouvement prendre de l’ampleur: l’agriculture urbaine.

Ces nombreuses révolutions techniques se sont enchaînées à travers l’histoire et ont entrainé des modifications dans nos modes de vie et dans notre rapport à l’agriculture.

L’agriculture a permis la création des villes, des civilisations et de la vie telle que nous la connaissons. Cette étude montre combien l’architecture est dépendante de cette évolution dans l’élaboration de ce qui nous entoure. Dès son commencement, l’agriculture, c’est-à-dire l’environnement naturel maitrisé, est la base de l’environnement construit dans lequel nous vivons.

Figure 5: Frise historique de l’agriculture

Qui est Monsanto, ce géant américain aussi puissant que décrié [En ligne] ; http://www.lefigaro.fr/economie/le-scan-eco/dessous-chiffres/2016/05/21/29006-20160521ARTFIG00007monsanto-ce-geant-americain-aussi-decrie-que-convoite.php {consulté le 23 mai 17} 14 Définition par le dictionnaire environnement de l’ « agriculture intensive » 13

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2. L’agriculture de nos jours

2.1. Ressources planétaires

Les terres émergées représentent moins de 29,3% de la surface de la terre, soit 149.400.000km215, dont 800 millions sont exploités pour l’agriculture de plein sol. La répartition de ces terres émergées n’est pas équitable entre les deux hémisphères: près des trois quarts d'entre elles se trouvent au nord de l'équateur 16 . Parmi celles-ci, seulement 22% sont cultivables (terre qui pourrait être utilisé comme terre agricole) et la majorité possède un faible potentiel de fertilité17.

Ce qui explique que 795 millions de personnes souffrent de la faim dans le monde (WFP : World Food Programme), soit 1 personne sur 918. De plus, l’organisation des Nations Unies estime que nous serons plus de 9 milliards en 2050 et que 80% de la population vivra en ville. Malgré une démographie importante, la production alimentaire augmente en moyenne de 2,5% par an, contre 1,5% par an pour la population (FAO). De cette moyenne, une partie seulement est consacrée à nourrir les hommes, une part croissante est destinée à l’alimentation animale et une autre permet la production de biocarburants.

Dans les pays développés, l’homme exerce de nos jours une pression sur les ressources naturelles supérieure à la capacité de régénération de la terre (voir ci-dessous). La biocapacité est le point de référence écologique auquel l’empreinte écologique peut être comparée, toutes deux exprimées en hectare global.

Quelques chiffres reflétant la pression de l’homme sur notre planète sont énoncés dans le rapport établi par le Fonds mondial pour la nature (WWF) « Planète vivante 2014 », du 30 septembre 2014. « En 2010, l’empreinte écologique globale atteignait 18,1 milliards d’hectares globaux (hag), soit 2,6 hag par habitant, alors que la biocapacité totale de la terre se montait à 12 milliards d’hag, soit 1,74 hag par habitant. » « L’agriculture pèse pour 92 % dans l’empreinte eau mondiale, et un peu plus de 90 % de l’agriculture mondiale dépend de l’eau de pluie. »

Déjà en mai 2012 WWF annonçait dans son rapport « Planète vivante 2012 » : « A ce rythme, il nous faudra deux planètes pour répondre à nos besoins en 2030 »

Figure 6: La croissance de l'empreinte écologique globale

15 Chiffres-clefs de la planète terre [En ligne] ; https://www.notre-planete.info/terre/chiffres_cle.php {consulté le 23 mai 17} 16 Définition du dictionnaire Larousse : « Terres émergées » {consulté le 23 mai 17} 17 L’étude « GAEZ » porte sur les potentialités agricole des terres (NASA – International Institute for Applied Systems Analysis et FAO 18 La faim, Programme alimentaire Mondial [En ligne] ; https://fr.wfp.org/faim/faits-et-chiffres {consulté le 23 mai 17}

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Aujourd’hui la moitié de la population mondiale, soit 51,6% 19 , se retrouve en ville, ce qui engendre une métropolisation des grands centres urbains. Pour mieux comprendre cette migration des campagnes vers les villes, il faut s’interroger sur la cause de ces flux, qu’elle soit économique, historique, politique ou culturelle. C’est dans ce but qu’il faut comprendre l’évolution de nos modes de vie.

Figure 7: Composition de la population mondiale (2010)

Actuellement, on observe un regain d’intérêt pour le mode de vie rurale à nuancer d’un certain confort urbain. C’est pourquoi les limites entre campagne et ville ont tendance à être de plus en plus floues. Ainsi, des associations voient le jour afin d’utiliser les parcelles non construites à Bruxelles et d’en faire, par exemple, des potagers partagés. Quant aux projets architecturaux, ils intègrent de plus en plus dans leur processus de planification des espaces verts ou agricoles.

Pourtant la tendance à l’étalement urbain (urban sprawl) continue d’augmenter, dans toutes les régions urbanisées de la planète et accentue la fracture entre les villes et le monde agricole. Cette extension longtemps limitée est possible de nos jours grâce à l’évolution permanente des transports. Les pouvoirs publics voient ces espaces péri-urbains comme des réserves foncières d’urbanisation inépuisables. On repousse toujours plus loin les villes et, par conséquence, les zones rurales.

En 2004, des statistiques faite par la FAO ont démontrées que si rien ne change à nos systèmes de productions, il faudrait environ 109 hectares de plus pour nourrir les futures populations, soit une superficie équivalent à la surface du Brésil.

Figure 8: Nourrir le futur

Données d’après le site de la banque mondiale [En ligne] ; http://donnees.banquemondiale.org {consulté le 23 mai 17}

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Cette quantité de terre semble difficile à trouver sans endommager de nombreux écosystèmes, qui sont déjà affaiblis et fragmentés, sachant que 2/3 des terres agricoles dans le monde sont consacrés à l'élevage ou à la production d'aliments pour le bétail. Au total, ce sont « 70 % des terres à usage agricole qui sont, directement ou indirectement, consacrés à l’élevage »20. Il faut en moyenne 7 Kcal végétales pour produire 1 Kcal animale (Bœuf 10/1)21. « Le monde ne peut plus se nourrir à partir de notre modèle d’agriculture qui consomme 10 calories d’énergie fossile pour produire 1 calorie alimentaire » E. Pisani (ex-Ministre de l’Agriculture en France) Ces enjeux ont été compris par de nombreux architectes, chercheurs, ingénieurs dans le monde, qui s’intéressent de plus en plus à l’agriculture urbaine. On constate ainsi la naissance d’éco quartiers, de constructions passives, de bâtiments zéro-énergie, etc. Et, avec la progression des nouvelles technologies, des projets encore utopiques voient le jour, comme les fermes verticales. Des constructions qui dévoilent les failles et les limites de nos modes de vie actuels.

Exemple : Des projets de grande ampleur, comme « Paris Smart City 2050 » de Vincent Callebaut, sont à l’étude suite à la demande de la mairie de Paris. Un projet, fortement controversé, destiné à sensibiliser les autorités et le grand public sur les questions de demain.

Une idée futuriste en contradiction complète avec la ville historique construite par le baron Haussmann.

L’architecte doit être conscient du monde qui l’entoure et des défis à venir. Il doit être informé afin de concevoir des projets respectueux de l’environnement. L’intégration de l’agriculture dans un projet d’architecture reste plutôt rare malgré son implication, tant sociale qu’environnementale. Même si l’installation d’un système agricole (potagers, bacs, serres) n’est pas demandée dans le cahier des charges, elle peut être proposée par l’architecte si celui-ci juge son intégration fédératrice dans un projet. En effet, la proposition d’un toit végétalisé par une forme d’agriculture contribuera à améliorer la vie des utilisateurs et l’environnement (ilots de chaleur, biodiversité, apprentissage, production d’aliments frais, etc.).

L’intégration de l’agriculture devrait donc être proposée systématiquement pour chaque nouveau projet, quand la place et le budget le permettent. Cette pratique s’inscrit dans les démarches écologiques actuelles : COP21, construction passive en Belgique, énergies renouvelables, etc. Les architectes, au même titre que les économistes, agronomes, biologistes, doivent s’intéresser à ces futurs défis de société.

2.2. Quelques données supplémentaires Dans le courant du XXème siècle, la proportion d’agriculteurs a fortement baissé : de 35% à 4,2% dans les pays développés entre 1950 et 2010 et de 81% à 48,2% dans les pays en développement22.

Les raisons à cela sont un vieillissement des fermiers, une désaffectation des plus jeunes et une désertification des zones rurales. C’est un travail pénible, bien souvent influencé par les aléas climatiques. Lors d’une élection présidentielle, on parle énormément des agriculteurs, les présentant d’une part comme un enjeu de société, alors que d’autre part les journalistes peignent un tableau souvent obscur de cette profession, ce qui doit de fait contribuer à l’inquiétude des générations futures.

De plus, les petits agriculteurs peinent à faire face à la concurrence internationale engendrée par la mondialisation. Les importations très nombreuses entre les pays ne sont pas soumises aux même normes de commercialisation (UE, internationale, ISO, ...).

20 FAO, 2006, Rome : Food and agriculture organisation of the United Nations [En ligne] ; http://www.fao.org/docrep/x2051f/x2051f00.HTM {consulté le 23 mai 17} 21 Élevage et sous-alimentation [En ligne] ; https://www.viande.info/elevage-viande-sous-alimentation#note_7 {consulté le 23 mai 17} 22 E. Denti et E. Ruhumuliza,1950-2010, Évolution de la population active de 1950 à 1995 et prévision pour l’an 2010 [En ligne] ; http://www.ilo.org/wcmsp5/groups/public/---dgreports/--stat/documents/publication/wcms_088040.pdf {consulté le 23 mai 17}

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Un autre enjeu de société est le pouvoir d’achat des ménages. En France, l’alimentation représente « 20% du budget des ménages, contre 34,6% en 1960. Il y a 50 ans, l'alimentation était d'ailleurs le principal poste de dépense des ménages » Isabelle de Foucaud 23 . Cette baisse est en grande partie due à une hausse du niveau de vie. Dans un second temps, grâce à la création des grandes surfaces, le prix du panier alimentaire est resté plus ou moins le même, ceci explique pourquoi le budget alimentaire a baissé.

Selon le cabinet Natural Marketing Institute, en 201024 70% des Français disaient préférer les circuits courts, soit « un système de commercialisation par la vente directe (lien direct entre le producteur et le consommateur) et la vente indirecte avec au maximum un intermédiaire »25.

Les circuits courts se caractérisent par la proximité entre producteurs et consommateurs et peuvent prendre différentes formes : la vente à la ferme, les marchés, les coopératives de producteurs, les paniers, etc. Cette pratique est positive pour les deux parties, car elle aide les agriculteurs à rentrer dans leurs frais et permet aux consommateurs de manger des produits locaux frais.

Un individu engloutit plus de 73 tonnes de nourriture au cours de sa vie (pour une espérance de vie de 80 ans en moyenne26). Une étude réalisée par l'Institut du génie civil, basé à Londres, révèle que dans nos pays sur 4 tonnes de nourriture produites chaque année 2 tonnes ne seront jamais consommées, soit « 30 à 50% » finissent à la poubelle27. Cette valeur équivaut à 550 milliards de m3 d’eau utilisés pour faire pousser des produits qui ne seront jamais consommés. De grandes organisations, telle la FAO, ont montré que, dans le monde, un tiers de la part comestible des aliments destinés à la consommation humaine est gaspillé, perdu ou jeté entre le champ et l’assiette.

En France, l’ancien ministre délégué en charge de l'agroalimentaire Guillaume Garot a lancé, en décembre 2015, un plan de lutte contre le gaspillage, avec pour objectif de diviser par deux le nombre de déchets alimentaires d'ici à 2025. «Chaque Français jette de 20 à 30 kilos de nourriture par an» déplore l’ancien ministre chargé de l’agroalimentaire Guillaume Garot.

Dans cette proposition de loi, le texte reprend des dispositions destinées à empêcher les grandes surfaces de jeter de la nourriture et de rendre leurs invendus impropres à la consommation. Un bon début face aux quantités invraisemblables d’aliments gaspillés.

Selon une moyenne calculée par la FAO sur base de la période comprise entre 2000 et 2005, c’est 6,4 millions d’hectares de forêt qui disparaissent chaque année. Les raisons principales sont l’exploitation du bois, l’urbanisation et l’extension des terres agricoles. Un hectare d’arbres absorbe 6 tonnes de CO2 par an, c’est pourquoi la déforestation est un facteur de réchauffement climatique. L’agriculture moderne emploie une multitude de produits chimiques (pesticides, fongicides) afin d’augmenter la production. Les champs sont des « usines agricoles », où il faut produire toujours plus, plus vite et moins cher. Ce système de production en monoculture28 sur d’immenses champs entraine un appauvrissement des terres (lessivage) et des risques d’érosion. Pour contrer cette fragilité, nous sommes contraints d’utiliser des engrais chimiques pour continuer à exploiter des terres de moins en moins fertiles.

Isabelle de Foucaud, 2015, L'alimentaire pèse de moins en moins lourd dans votre budget [En ligne] ; http://www.lefigaro.fr/conso/2015/10/09/05007-20151009ARTFIG00010-l-alimentaire-pese-de-moins-en-moinslourd-dans-votre-budget.php {consulté le 23 mai 17} 24 Le cabinet « Natural Marketing Institute » [En ligne] ; http://www.nmisolutions.com {consulté le 23 mai 17} 25 Définition française du ministère de l’alimentation, de l’agriculture et de la pèche.

26 La nutrition en quelques chiffres [En ligne] ; http://www.vitaforma.fr/la-nutrition-en-quelques-chiffres.php {consulté le 23 mai 17} 27 Institurion of mechanical engineers [En ligne] ; http://www.imeche.org/policy-and-press/environment-theme {consulté le 23 mai 17} 28 « Forme d'agriculture qui repose sur une seule espèce végétale, tant au niveau des parcelles cultivées que de la succession des cultures au cours des années. Cette agriculture est déconseillée d'un point de vue agronomique, car elle entraîne l'épuisement des sols et peut poser des problèmes au niveau du développement de maladies, de ravages et de la biodiversité. L'inverse est appelé polyculture. » [En ligne] ; http://www.futura-sciences.com/planete/definitions/developpement-durable-monoculture-5600/ {consulté le 23 mai 17} 23

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L’irrigation des terres cultivées (cultures intensives) entraine des catastrophes écologiques.

L’exemple le plus tristement connu est celui de la mer d’Aral, ce lac d’Asie centrale a perdu 50% de sa surface depuis 1960, à cause de l’irrigation des terres. L’asséchement de cette ressource naturelle a des conséquences économiques et environnementales dramatiques pour la région.

Figure 9: Mer d'Aral en 2000 et 2014 (NASA)

2.3. Solutions Suite aux différents scandales alimentaires, tels que la vache folle, la grippe aviaire ou encore la catastrophe nucléaire de Tchernobyl (1986), les consommateurs ont besoin d’être rassurés. Ils cherchent à renouer avec la nature et à mieux connaître la provenance de leurs aliments.

La sécurité alimentaire passe par une garantie de la qualité des aliments, ainsi que la réduction des risques pour la santé du consommateur. Les pouvoirs publics sont responsables de cette sécurité. Ainsi sont visibles sur les denrées alimentaires les informations relatives à celles-ci. Le consommateur peut choisir en tout état de cause ce qu’il achète et mange.

Un projet en Norvège, « Svalbard Global Seed Vault », appelé aussi « le coffre-fort de l’apocalypse », renferme un stock impressionnant de graines (880 000 graines) de toutes les cultures de la planète afin de préserver la diversité génétique. Cette intervention des pays participants met en avant la fragilité des ressources naturelles et l’inquiétude de les voir disparaître.

Conçu par l’architecte Peter W. Soderman (2009), il s’agit d’un bunker de béton, d’acier et de verre enfoui à 120 mètres de profondeur sous une montagne. Situé sur une ile norvégienne à la frontière du pôle Nord, le bâtiment (l’arche du végétal) est idéalement situé pour résister à tous les aléas climatiques : zone à faible risque sismique, au-dessus du niveau de la mer, climat froid et peu humide, etc. L’architecture est ici au service de la protection d’un des biens les plus précieux de la planète.

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Figure 10 et 11: Vue intérieure et extérieure du "Svalboard Global Seed Vault", Norvège

Il semblerait que l’agriculture s’immisce peu à peu dans les villes. L’agriculture en zone urbaine favorise les circuits courts et rassure les consommateurs quant à la provenance des aliments. Ils les voient pousser. Les toits sont investis par des potagers, des serres font leur apparition dans nos centres ville (Ferme Lufa, à Montréal).

Aux Etats-Unis, des jardins sur les toits commencent à proliférer un peu partout. L’utilisation des toits plats de nos villes est une possibilité viable et déjà exploitée dans certaines villes comme New York, Chicago, qui font figure d’exemples. L’exploitation de ces toits pour l’installation de potagers ou des serres nécessite une connaissance de la structure de base du bâtiment. Le poids de la terre et de l’eau cumulés peut en moyenne dépasser les 600 kg/m2, ce qui implique des précautions et réglementations strictes.

Lors d’une formation sur l’agriculture urbaine, que j’ai pu suivre à Agrobiotech, l’intervenant parle d’études réalisées à New York, qui répertorient 12 millions de m2 de toits plats sur des immeubles qui pourraient supporter une telle charge. De quoi transformer cette ville de gratteciel en ville verte et durable (ex : à Paris 80ha de toits sont « agriculturisables » et à Liège 18000 ha de friches sont disponibles)

En France notamment, il est même à la mode d’installer des ruches en pleine ville (là où la présence des pesticides ne les tuent pas et où les fleurs des villes peuvent être butinées) Des interventions de sensibilisation des citadins ont déjà marqué les esprits comme la « Grande Moisson », de juin 1990, sur les champs Élysées à Paris. Ainsi « la plus belle avenue du monde » était recouverte d’un champ de blé et les agriculteurs ont récolté à l’ancienne devant les Parisiens ébahis.

Figure 12 et 13 : La "Grande Moisson" (Juin 1990)

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2.3.1. La culture hydroponique (ou hydroculture) L’origine du mot « hydroponie » vient du grec « hydro » l’eau et de « ponos » le travail.

Cette technique se définit donc comme « le travail des racines dans l’eau ». Les jardins de Babylone sont souvent cités comme exemple de « l’origine des cultures hors-sol » même si il n’existe aucune preuve de son existence.

L’agriculture hors sol, qui a vu le jour dans les bureaux de la NASA, est un concept dont le but est de pouvoir un jour nourrir les astronautes qui partiraient en mission dans l’espace lointain, comme, par exemple, sur Mars. Chacune des avancées faites par la célèbre agence américaine permet de nouvelles innovations souvent exploitables sur Terre.

Figure 14 et 15: Culture hydroponique

Plusieurs projets proposant de l’agriculture en ville n’utilisent plus la terre comme moyen nutritif des plantes, mais un système de culture hydroponique (ou agriculture dites hors sol). La culture des plantes se fait sur un substrat (neutre et inerte) qui est régulièrement irrigué par de l’eau contenant les sels minéraux et nutriments nécessaires à leur développement. Cette dernière phase est la clef de la culture hydroponique.

Le support blanc, sur lequel sont entreposées les plantes lors de leur pousse, s’appelle la chambre de culture (figure ci-dessus). Le substrat sur lequel repose la plante peut être végétal ou minéral, mais ne permet en aucun cas de nourrir la plante. Dans certains systèmes on n’utilise aucun substrat, les racines sont directement plongées dans un milieu liquide, on parle alors d’aquaculture. Par rapport à une culture en pleine terre, ce système fonctionne en circuit fermé et permet d’économiser jusqu’à 90% de l’eau suivant les exploitations. L’intérêt de l’hydroponie est le contrôle des intrants et du développement des plantes, qui assure des rendements élevés.

Malgré les débuts difficiles de cette pratique agricole, aujourd’hui les cultures hydroponiques nourrissent une grande partie de la population mondiale.

Caractéristiques : • • • • • • • • • •

Culture de légumes, fruits et plantes ornementales Culture avec de l’eau Besoin de réguler la température et la concentration en CO2 Haut rendement Poids léger (acceptable pour des constructions à partir des années 30) Recyclage des eaux usées (circuit fermé) Lumière artificielle Système en milieu protégé (sous serre) La surface est moyenne à grande (Agriculture rurale et urbaine: 20% d'espace en moins) Densité : 120 kg/ m2

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2.3.2. La culture aquaponique D’autres techniques d’agriculture sont possibles en couplant par exemple l’hydroponie à l’aquaculture (= l’aquaponie).

Cette technique fonctionne grâce à la symbiose entre les poissons, les plantes et les bactéries.

Ainsi les déjections des poissons sont transformées en matières assimilables par les plantes qui, à leur tour, purifient l’eau. La mixité de ces deux domaines, la pisciculture et l’agriculture, permet de diminuer les frais généraux des exploitants et crée un écosystème vertueux. Un système écologique où tout se transforme et où rien ne se perd. Un bel exemple de vivre ensemble! Ce système rend impossible l’utilisation d’antibiotiques pour les poissons et de pesticides pour les plantes, les produits sont donc sains, frais et locaux (réf, Aquaponiris [En ligne] ; http://aquaponiris.be/ {consulté le 23 mai 17}).

Figure 16: Schéma culture aquaponique

Cette technique écologique et naturelle permet de produire dans des espaces réduits, tout en ayant un rendement important. Une solution intéressante pour tous les pisciculteurs qui pourraient étendre leurs activités à la production agricole, ce qui diminuerait de ce fait la pollution due aux déjections des poissons.

Caractéristiques :

• • • • • • • • • •

Recyclage des déchets des deux types de cultures Techniques abordables Systèmes flexibles (sur sol, en toiture, ...)

Rentabilité rapide Culture avec élevage de poisson Besoin d’un système d’irrigation Économie circulaire, les déchets sont une ressource Lumière artificielle et lumière naturelle La surface est petite à grande Densité : 1000 kg/ m2

Ces deux types installations ont déjà prouvé leur efficacité, chacune ayant ses particularités (types de plantes, formes, ...) ce qui rend unique chaque mise en œuvre29. Si la culture en bacs potagers est pratiquée dans certains projets utilisant des serres (comme Eli Zabarà New York), la tendance actuelle va vers la culture hors-sol de type hydroponie, moins coûteuse en eau et en terre.

Certaines données de ce chapitre proviennent d’une formation faite à Gembloux, donnée par le professeur M.H. Jijakli, (2016) L’agriculture urbaine et santé.

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Cultiver sur les toits serait-il suffisant pour répondre aux besoins alimentaires des villes de « demain »? Même si cela règle le problème de la distance reste le problème de la quantité.

Après les toits, la solution serait d’investir l’intérieur des bâtiments, ainsi on n’empiète pas sur les écosystèmes encore préservés de l’agriculture moderne. En résumé, une ferme qui s’élèverait sur 20-30 étages : « une ferme verticale ». Toutefois ce système reste très énergivore et peu réaliste, mais il provoque l’engouement de certains architectes utopistes (voir ch. « Ferme verticale »). Cependant, une application à la verticale de petite dimension (un à deux étages) pourrait être envisageable.

3. Techniques d’agriculture

Figure 17 : Schéma des techniques d’agriculture

Voici une frise représentative des différentes techniques d’agriculture possibles en ville ou en périphérie. Ces techniques sont classées de la plus naturelle, en pleine terre, à une application nécessitant une infrastructure.

3.1. La permaculture Le terme permaculture signifiait initialement « agriculture permanente » (permanent agriculture) et a été théorisé pour la première fois dans les années 1970 par les Australiens Bill Mollison (biologiste) et David Holmgren30 (essayiste).

Cette technique tend à imiter un fonctionnement naturel, ce qui permet de répondre aux problèmes de fertilité des sols engendrés par l’agriculture intensive en monoculture. En effet, la permaculture permet d’améliorer la qualité des sols afin de permettre à toutes les plantations de coexister et de coévoluer ensemble et durablement.

Cette pratique peut facilement être exploitée en ville (en bacs, sur toiture, dans des potagers) et répond aux enjeux de l’agriculture urbaine. Toutefois, elle implique une étude rigoureuse des plantes pour savoir quelles sont celles qui pourront coexister, mais également avoir une plusvalue à être ensemble. Cette mixité complique l’utilisation de machines (pour semer ou récolter), d’où la réticence des agriculteurs à l’employer cette technique sur de grandes surfaces. La permaculture est une pratique innovante, mais pas récente, qui vise à concevoir des systèmes agricoles « efficaces, soutenables et résilients »27.

Exemple : Une ferme, fonctionnant sur le principe de la permaculture, située en Bec Hellouin31, en Normandie. C’est la première du genre qui n’utilise aucune énergie fossile dans son système de production. Le but étant de démontrer que ce système de production sur une petite surface agricole (1000m2) pouvait être rentable. L’étude a été menée en partenariat avec Agro-Paris Tech et l’INRA « Maraîchage biologique et performance économique ».

David Holmgren, (2002), Permaculture: principles and Patbways Beyond Sustainability, 12 principes La ferme biologique du Bec Hellouin [En ligne] ; http://www.fermedubec.com/ferme.aspx {consulté le 23 mai 17}

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Cette étude révèle un chiffre d’affaire croissant : la première année 32000€, la deuxième 39000€ et aujourd’hui 55000€ pour seulement 1000m2 de production. Par unité de surface, cette ferme est plusieurs fois supérieure à la moyenne nationale.

Pour cela, on se base sur trois principes pour augmenter la production de cette ferme : un sol riche et vivant (=fertile), associer les cultures, densifier. En effet, si on s’inspire des écosystèmes naturels, on ne trouve aucun exemple de monoculture. Là où se trouvait autrefois un champ, 800 végétaux différents sont cultivés. Cette ferme forme un agroécosystème 32 productif et durable alliant des jardins potagers, des mares, une forêt nourricière, des vergers, ...

L’association de cultures ou polyculture permet de doubler la production, mais ce système implique une récolte à la main car les cultures se ramassent rarement de la même manière et au même moment.

Une étude de l’ONU réalisée dans 68 pays par Olivier De Schutter33, en 2011, montre qu’en pratiquant l’agro-écologie34 il est possible d’augmenter par deux les rendements et par 4 en utilisant la permaculture. « Il est nécessaire d’adopter des modes de production agroécologiques si nous voulons à la fois nourrir le monde, lutter contre la pauvreté rurale et combattre le changement climatique. » O. De Schutter. Une agriculture respectueuse de l’environnement n’est pas nécessairement en contradiction avec un rendement important.

Figure 18 : La permaculture

Définition du dictionnaire Larousse : « Ensemble constitué de un ou plusieurs agrosystèmes et de un ou plusieurs écosystèmes juxtaposés et en interaction les uns avec les autres. » 33 Rapport présenté à la 16ème session du Conseil des droits de l'homme de l'ONU [A/HRC/16/49], Agro-écologie et le droit à l’alimentation, [En ligne]; http://www.srfood.org/images/stories/pdf/officialreports/20110308_a-hrc16-49_agroecology_en.pdf {consulté le 23 mai 17} 34 Définition du dictionnaire Larousse : « Mode de production agricole prenant en compte la protection de l’environnement et le respect des ressources naturelles. » 32

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Caractéristiques : • • • • • • • • • • • • •

Connaissance pour la mise en place sont importantes Grande ou petite échelle Utilisation flexible (sur sol, en toiture, en rue, sur un balcon, en bacs ...)

Design organique planifié Agroécosystème Culture liée au sol Polyculture (incluant les arbres) Besoin de soleil Pas besoin de système d’irrigation Inverser le phénomène d'érosion des sols Sauvegarder la biodiversité La surface est minimum de 1000m2 Densité : 1500 kg/ m2

Observer ce qui est soutenable dans la nature pour s’en inspirer (synergie et coexistence de plusieurs espèces mises ensemble). On parle de biomimétisme, c’est à dire une pratique qui consiste à imiter ou à s’inspirer des propriétés essentielles (formes, matériaux ou processus) présentes dans la nature. Le biomimétisme est un des fondements de la permaculture, il a pour but d’utiliser au mieux les ressources naturelles présentes dans le sol et essentielles à la croissance des plantes.

Cette pratique, qui s’inspire des écosystèmes, est aussi présente dans l’architecture depuis le commencement de cette pratique. La nature est une source inépuisable d’inspiration pour résoudre les multiples problèmes technologiques rencontrés lors de la conception d’un bâtiment (exemples de biomimétisme: les pales d’éoliennes en forme de nageoire de baleine, la Sagrada Familia de Gaudi, avec ses piliers, qui s’inspire d’une forêt d’arbres, etc.)

Un architecte belge, Vincent Callebaut, est le fer de lance de l’utilisation du biomimétisme dans l’architecture aujourd’hui. Des projets à énergie positive (électricité, déchets, production agricole) qui sont étudiés comme des écosystèmes imitant la nature. Ces projets un peu fous sont encore pour la plus grande majorité à l’état du dessin, car ils bouleversent nos modes de vie actuelle.

Figure 19: Biomimétisme (Vincent Callebaut)

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3.3. Agriculture en bacs

Même si les architectes ne prévoient que rarement des bacs potagers intégrés à leurs réalisations architecturales, il est, de plus en plus, courant de voir un aménagement agricole sur les toitures quand celles-ci sont rendues accessibles. Ce système s’adapte facilement à tous les programmes, mais demande une implication de la part des utilisateurs. On parle de bacs potagers, mais tout type de récipient pourrait être pris en compte (bouteille de plastique, boîte de conserve, palette, caisse de vin, sac imperméabilisé, ....).

Les premiers à tester cette pratique en ville sont le plus souvent les institutions publiques ou les restaurateurs ayant accès à une toiture jusque-là non exploitée. À Bruxelles, le premier potager expérimental (utilisant des bacs) est né en 2012 sur la Bibliothèque royale de Belgique.

Les jardins potagers, avec ou sans bacs, peuvent être jusqu’à 15 fois plus productifs que les exploitations des zones rurales. Une superficie d’un mètre carré peut fournir 20 kg de nourriture par an35. Aujourd’hui, « 70 à 75% de ce qui est consommé dans le monde provient des petits agriculteurs » O. De Schutter. Pourtant ce sont les petits agriculteurs qui souffrent le plus de notre système économique. « En terme de production, les industriels sont totalement inefficaces. Ce qu’ils font bien c’est de l’argent. Ce qu’il font mal c’est la nourriture » Nick Green (jardinier en chef et agronome de Todmorden).

Exemple : À Todmorden, en Angleterre, en accord avec les pouvoirs publics, trois femmes ont créé « Incredible Edible » (=les incroyables comestibles) pour que chaque citoyen puisse planter et consommer des aliments. Cette démarche existe depuis 6 ans et a métamorphosé les espaces publics de la ville. Ainsi on retrouve des bacs potagers partout dans la ville, devant les bâtiments publics, dans le cimetière, etc. Des panneaux écrits « servez-vous » invitent au partage et il n’y a naturellement aucun abus. Cette communauté de 14000 habitants compte bien devenir autosuffisante. Les principes de l’agriculture sont appris à l’école afin de sensibiliser les générations futures. 70 autres communes britanniques au alentour ont choisi de suivre l’exemple de Todmorden.

La culture en pleine terre reste la pratique la plus courante et celle qui demande le moins de connaissance. La terre permet un rapprochement plus sensoriel, enjeu premier dans le cas des citadins en mal de contact avec la nature. Toutefois, en ville, il faut également s’assurer que celle-ci ne contient pas de polluants souvent fréquents en ville. Il est possible d’importer de la terre propre dans certains cas ou de traiter préalablement les zones polluées (ex : ch. phytoremédiation). La culture en pleine terre ne peut pas être employée, à trop grande échelle, sur des toitures sans calcul préalable de dimensionnement structurel du bâtiment.

Dans certain cas, les bacs potagers peuvent être disposés à la verticale afin d’augmenter la quantité produite tout en minimisant la surface d’exploitation. Le système de structure « Courtirey » (ch. Formes et Fonctions), permet de réaliser des tours maraichères de petites dimensions et ainsi gagner de la place, ce qui fait défaut en ville. Cette structure modulable permet de l’intégrer dans n’importe quel environnement (bâtiments résidentiels, industriels, publics, serres agricoles, etc.).

Ces tours de jardinage en étage permettent la récupération de l’eau de pluie, mais aussi leur arrosage grâce à un circuit semi fermé des bacs. Des panneaux solaires photovoltaïques sont intégrés sur la structure, ce qui permet une autonomie énergétique. C’est un système de culture raisonnée, biologique et durable. Une agence d’architecture parisienne, SOA Architectes, a été convaincue par cette innovation et l’emploie dans tous ses projets d’agriculture urbaine.

Rôle de la FAO dans l’agriculture urbaine [En ligne] ; http://www.fao.org/urban-agriculture/fr/ {consulté le 23 mai 17}

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Caractéristiques :

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Cultures séparées des sols pollués Besoin d’un système de récupérateur d’eaux de pluie intégré (meilleur fonctionnement) L’assemblage de bacs crée un assemblage géométrique qui peut être esthétique Tout le monde peut avoir un potager en bac Culture en pleine terre Il est plus facile d’améliorer la qualité du sol dans un milieu limité de type bac Adapté pour la permaculture et les cultures biologiques Installation flexible (sur sol, en toiture, en rue, sur un balcon, ...)

3.3.1. Étude de cas : « Une ferme sur les toits », SOA architectes, Romainville, France > Contexte Situé à Romainville non loin de Paris, sur un plateau de la Seine-Saint-Denis, ce projet a été dessiné par l’agence d’architecture SOA, en 2012.

La ferme s’étale sur trois bâtiments existants et dispose de deux niveaux de culture. Chaque serre dispose de sa propre cage d’escalier et elles sont reliées entre elles par des passerelles.

Figure 20: Implantation

Figure 21: Vue des logements actuels

La cité HLM Marcel Cachin, construite dans les années 50 est typique des grands ensembles de cette époque et se développe sur une superficie importante avec de grandes barres de logements et quelques plots d’une hauteur Rez +4.

Le projet se compose d’une ferme agricole de type serre, utilisant le système « Courtirey » (voir ci-dessus), c’est-à-dire une culture dans des bacs superposés, remplis de terre, disposés stratégiquement pour augmenter le rendement sur une superficie au sol restreinte.

> Le projet

•

Programme

L’espace dédié aux cultures est divisé en trois zones sous serres, chacune sur le toit d’un bâtiment différent. Les cultures choisies nécessitent trois environnements climatiques différents en hiver permettant de cultiver divers légumes différents toute l’année, sans interruption.

Le programme de la ferme se divise en trois catégories principales : les zones de cultures, les locaux de travail et les locaux techniques. Ces zones viennent se greffer aux cinq étages de logements. Les trois serres sont reliées par des passerelles pour faciliter les déplacements.

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Figure 22 & 23 Images 3D du projet

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Structure

Les serres en polycarbonate viennent se greffer aux barres des logements existants, par l’intermédiaire d’un portique en béton. Les logements ne pouvant supporter une charge trop importante.

Les portiques sont contreventés par des dalles en béton situées le long de la façade. Comme on peut le voir sur la coupe ci-dessous, cette structure a gonflé la taille du volume de départ et permet ainsi d’offrir une extension (jardin d’hiver, terrasse) à chaque logement. Les serres sont constituées de poutres et poteaux métalliques légers.

Figure 24: Coupe du projet Avant-Après

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Consommation

La réunion peu commune de ces deux fonctions permet des échanges entre celles-ci. Des échanges de production bien sûr, mais surtout des échanges énergétiques. En effet, la chaleur produite par les logements facilite le réchauffement des serres en hiver et, en été, les serres isolent les logements supérieurs du rayonnement thermique. Les déchets organiques permettent de diminuer le nombre d’intrants nécessaires à la production et les eaux grises sont traitées pour arroser les plantations.

Figure 25: Plans des étages des serres

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De plus, les consommations énergétiques des serres sont optimisées grâce à l’enveloppe thermique, à la mise en place d’écrans thermiques mobiles, d’un ordinateur central pour la gestion de l’énergie et du climat intérieur des serres, de la diminution des infiltrations d’air, de la récupération des eaux pluviales et d’un stockage d’eau chaude. Cette zone, inexploitée jusque-là, peut changer l’image du quartier, donner un sentiment d’appartenance aux habitants, tout en permettant une production agricole.

Figure 26: Exemples de bacs potagers

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3.4. Agriculture sous serre Définition du dictionnaire Larousse : « Construction légère à parois translucides permettant de créer pour les plantes de meilleures conditions de végétation que les conditions naturelles. Endroit très chaud, clos et protecteur, milieu où l'on est à l'abri de tout risque. » Les serres sont apparues au 19ème siècle (révolution industrielle), leur but était de protéger les plantes ramenées du monde entier par les explorateurs. Les premières serres étant très chères seules certaines institutions et de riches propriétaires pouvaient en posséder. Leur utilisation avait pour vocation de cultiver des jardins botaniques (observation, classification et étude) de plantes exotiques36.

La serriculture (ou culture sous serre) désigne la pratique qui consiste à cultiver des végétaux à l'intérieur d'une serre afin de réunir des conditions hygrométriques et photopériodiques (=rapport entre durée du jour et de la nuit) adaptées. Une serre est généralement utilisée dans le but d’une production agricole, car elle crée un environnement qui permet une croissance plus rapide et une meilleure gestion des besoins (climatique ou autre) des plantes.

Elle est le plus souvent composée d’une structure en acier ou en aluminium et d’une couverture translucide. Généralement en verre, minéral ou synthétique, mais aussi en matière plastique (polyéthylène, plaques semi-rigides, PVC) rigide ou souple, le plus souvent traité pour résister aux ultraviolets.

En 1851, le Crystal Palace (serre d’agrément) a suscité l’engouement du public lors de la première exposition universelle qui a eu lieu à Hyde Park (Londres), en Angleterre. Cette exposition a permis de rendre célèbre la construction de serres à l’échelle internationale. Ses formes peuvent varier en fonction du matériau choisi. Soit de forme simple (tunnel, maison, etc), soit complexe avec des courbes (ex : les serres Royales de Laeken), ou encore de forme sphérique (ex : Eden project en Angleterre).

Figure 27 : « Eden project » en Angleterre

Avantages : • • • • • •

La légèreté de cette structure permet son installation sur les toits (ex : la ferme Lufa).

La culture sous serre permet la production d’une culture maraîchère ou horticole, soit un large choix Milieu contrôlé Augmente la production Formes architecturales variées Gestion du climat (températures, de l’eau, de l’air, de la lumière et des nutriments)

Définition du dictionnaire Larousse : « Qui appartient à des pays étrangers et lointains (ex : les plantes exotiques) »

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3.4.1. Étude de cas : Regen village Le Regen Village (surface 15500 m²), situé à Almere au Pays-Bas, est en phase de réalisation par le bureau EFFEKT depuis 2016. Le Regen Village est un projet qui réunit habitat et agriculture en assurant une durabilité et une alimentation sur site. Le projet permet une production d’énergie, de nourriture et d’eau pour la consommation journalière.

L’utilisation de la culture aquaponique (ch. Culture aquaponique) permet de diminuer de 98% la terre nécessaire à l’agriculture traditionnelle, c’est-à-dire un rendement 10 fois plus élevé, ainsi que sa consommation d’eau qui est de 90% moindre que celle de l’agriculture traditionnelle. Une production locale permet également d’éliminer les coûts économiques et environnementaux liés au transport de cette nourriture. Ce projet est accompagné d’un changement de mentalité de ses habitants : on doit aller d’un mode de vie « ÉGOcentrique » "vers un mode de vie « ÉCOlogique »37 !

Dans ce village, 4 éléments permettent de se nourrir durant toute l’année : un jardin saisonnier, une serre, une serre chauffée et la culture aquaponique. Certaines de ces serres sont directement accolées à l’habitat afin que chaque maison puisse produire indépendament des zone de production collective.

Figure 28: Food production (Regen Village)

Étant donné la situation géographique de ce projet, l’utilisation de serres est quasi indispensable afin d’améliorer les rendements nécessaires pour être autosuffisant. Le projet comprend 5000m2 de serres, de culture hydroponique, de jardins saisonniers pour nourrir les cent familles installées dans le village.

Les déchets ménagers sont triés afin de les recycler. Les ordures qui ne peuvent être compostées sont utilisées pour produire du biogaz. L’eau de pluie est quant à elle stockée, ainsi que l’eau produite par la production du biogaz. Cette eau est purifiée et utilisée dans l’aquaponie. Les eaux grises sont séparées et utilisées pour irriguer les jardins saisonniers.

Le Regen Village est donc novateur dans sa façon de fonctionner. Néanmoins, il suppose une grande implication des habitants eux-mêmes. L’entretien et la production des serres et des jardins nécessitent une participation hebdomadaire.

Le Regen Village sera un village autosuffisant et répondra donc aux problématiques économiques et écologiques. L’aspect social prend également une grande importance par l’implication de la collectivité et du voisinage proche.

C’est un système « privilégié », car il n’est pas aisé de répéter ce système sur toute la planète.

Figure 29: Glass enveloppe (Regen Village)

37

Regenvillages [En ligne] ; http://www.effekt.dk/work#/regenvillages/ {consulté le 23 mai 17}

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Figure 30: Les serres sous toutes leurs formes

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3.5. Agriculture sur toiture (roof garden) L’agriculture sur les toits est une solution innovante pour cultiver en ville. Actuellement, c’est la technique la plus utilisée en agriculture urbaine. Elle est polyvalente, elle permet l’utilisation de bacs potagers, de serres ou directement de terre (potagers). Face à la croissance démographique et au nombre toujours croissant de citadins, cette pratique est une première réponse aux problèmes de société à venir.

Les premiers à faire le pari de cette nouvelle forme d’agriculture sont le plus souvent des bâtiments publics (école, bibliothèque,...) ou des bâtiments industriels désaffectés. La réussite de ces projets encourage des acteurs privés à se lancer.

Comme lorsque l’on impose l’installation de toitures végétalisées lors de la construction de toits plats de plus de 100m2, on pourrait imposer à ces constructions neuves des conditions en matière de portance (600 kg/ m2 minimum), d’étanchéité et d’accessibilité afin de favoriser l’implantation sur ces mêmes toits de dispositifs permettant le développement de l’agriculture urbaine. Dans le cas où le bâtiment ne permet pas de telles charges de terres, il est possible d’utiliser un système hydroponique (culture hors sol) en circuit fermé qui permet d’économiser jusqu’à 70% d’eau.

Comme mentionné au chapitre « Solutions », des études ont répertorié des millions de m2 de toits plats disponibles et « agriculturisables ». Les valeurs du foncier étant si importantes en ville, l’utilisation des toits par l’agriculture ou toutes autres activités est désormais un des enjeux de la société actuelle. Il reste à démontrer que c’est l’agriculture qui est la solution la plus adaptée.

La ville de Paris, bien qu’en retard sur les autres capitales veut se mettre au vert et pour cela la maire de Paris, Anne Hidalgo, annonce sa volonté de mettre en place « 100 ha de toits végétalisés, dont 30 ha productifs ».

Inconvénients : • •

• • •

Dès une certaine hauteur de bâtiment il n’est plus possible de faire de l’agriculture.

Les toitures sont des lieux à forte valeur ajoutée. Les immeubles disposant d’une toiture plate ont souvent été couverts de superstructures, telles que antennes, cages d'ascenseur, gaines de ventilation, panneaux solaires, cheminées multiples, bouches d'aération, cuve de récupération des eaux de pluies, galeries techniques, enseignes lumineuses, etc. Toutes ces possibilités ne sont pas toujours compatibles avec la présence d’agriculture.

Une quantité significative de toits ne sont pas plats.

Les immeubles anciens ne peuvent pas subir de surcharge.

L’accessibilité à ces toits est l’une des premières barrières à leur utilisation (sécurité et accès).

Avantages : • • • • • • •

• •

Beaucoup de m2 disponibles dans les centres urbains.

Ensoleillement propice à l’agriculture (microclimat).

Vue dégagée (éco-tourisme).

Flexibilité d’installation (en terre, en bacs, en serre).

Possibilité de récupération des eaux de pluies et d’orages.

Pollution sur les toits moindre qu’au sol en milieu urbain (particules polluantes lourdes qui restent au sol).

Sélectionner des légumes qui ont besoin de moins de terre et qui gagnent du goût à ne pas être transportés.

Valorise les circuits courts.

Culture en pleine terre ou hors sol.

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3.6. Ferme verticale

3.6.1. Principes, définitions

La notion de « ferme verticale » a été théorisée à partir de 1999 par le microbiologiste américain Dickson Despommier, professeur de santé publique et environnementale à l’Université Columbia de New York. Par la suite, en décembre 2010, il publie un livre intitulé : « Fermes verticales : nourrir le monde au XXIe siècle ». C’est ce qui lui permettra de propager l’idée qu’il développe avec ses étudiants diplômés d’une classe d’écologie de la santé (« Medical ecology class »), depuis déjà plus de dix ans.

L’idée est donc de cultiver des quantités significatives de produits dans des tours, à la verticale, de manière à produire plus sans pour autant utiliser une grande surface au sol. Et de le faire au plus proche des consommateurs, en ville.

Les problèmes qu’a rencontrés Dickson Despommier à l’initiation d’un projet de cette envergure sont la terre, la quantité d’eau et le besoin en lumière naturelle, tous nécessaires à la pousse des plantes et le poids que cela engendrerait.

Dickson Despommier estimait, en 1999, qu’une tour de trente étages, d’une surface au sol d’un îlot urbain, pourrait nourrir 10 000 personnes, en visant un rendement 4 à 5 fois supérieur à l’agriculture en plein sol. La production se ferait sur base de la culture hydroponique ou aéroponique.

Ainsi, les végétaux qui poussent sur un substrat (sable, billes d’argile, laine de roche, ...), sont ensuite irrigués au goutte à goutte par une solution d’eau distillée et de nutriments. La part de ce mélange qui n’est pas absorbée par les plantes pourrait être recyclée, ce qui réduirait de 70% leur consommation d’eau. De plus, les cultures seraient à l’abri des aléas climatiques et des insectes, dans un environnement protégé et contrôlé et on aurait donc plus besoin d’utiliser de pesticides.

Toutefois un des problèmes majeurs de ce type de fermes est : comment éclairer chaque étage de la tour afin que chaque plante reçoive la quantité suffisante de lumière nécessaire à son évolution.

La solution est enfin rendue possible grâce à la création des lampes LED 38 , une lumière artificielle qui chauffe moins et accélère la pousse tout en assurant des récoltes toute l’année.

Ces récoltes sont évaluées 4 à 6 fois supérieures à celles de l’agriculture de plein sol.

Malgré cette innovation, l’énergie nécessaire à la production de ces végétaux gonfle la facture totale d’une telle construction.

Mais ces différentes dépenses nécessaires à la production seraient impactées par la baisse des coûts nécessaires au transport des cultures dans une exploitation traditionnelle. En effet, les fruits et légumes produits en centre-ville, dans la ferme verticale, pourraient être récoltés, prélevés le matin même de leurs ventes. Ils seraient donc cueillis à maturité quand ils ont emmagasiné un maximum de sucre et qu’ils sont les meilleurs au goût.

Actuellement les grandes enseignes de la distribution commandent une quantité supérieure à leurs ventes afin de pouvoir répondre aux demandes de leurs clients, les temps de livraison de certains produits pouvant excéder la semaine. Mais ce système réduirait donc le gaspillage alimentaire puisque les magasins pourraient commander le matin et être livrés en seulement quelques heures.

On pourrait produire toute l’année dans un environnement protégé et contrôlé, ce qui augmenterait considérablement le rendement. L’agriculture extérieure dépend des conditions climatiques et d’une surveillance constante des nuisibles. Ces serres géantes ne nécessiteraient pas l’utilisation de produits agrochimiques, tels que les pesticides, les cultures étant à l’abri des insectes et des bactéries. Les agriculteurs ressembleraient d’avantage à des ouvriers (apprentis sorciers).

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Une diode électroluminescente = DEL, en anglais : Light-Emitting Diode, LED.

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Le concept de « fermes verticales » imaginé par Dickson Despommier, atteint ses limites au niveau culture. Même si la technologie permet leur construction, moyennant des frais importants, des villes comme Paris ou Bruxelles ne sont pas encore prêtes pour l’extension à la verticale.

À l’inverse, il est normal que des villes comme Singapour fassent le premier pas. La métropole de 719 kilomètres carrés compte une population de 5,5 millions d’habitants39, soit l’une des villes les plus denses du monde. La pénurie de surfaces agricoles la contraint à être constamment dépendante de ses pays voisins (la Malaisie et l’Indonésie) afin de nourrir sa population40. Une agriculture locale « Made in Singapour » a vu le jour en 2012, avec la société « Sky Greens ». Elle produit aujourd’hui 1% des besoins alimentaires de l’île (voir chapitre 3.7.4.).

Figure 31: Vue intérieure de la société "Sky Greens"

3.6.2. Avantages/ Inconvénients On peut répertorier un grand nombre d’avantages autant que d’inconvénients à ce système.

En voilà quelques-uns.

Avantages : •

• • • • • • • • • • • •

Diminuer les mauvaises récoltes dues aux aléas climatiques (l’éclairage artificiel permet de multiplier par deux le taux de photosynthèse du CO2 par les plantes et ainsi d’accélérer leur croissance). Élimine le ruissellement agricole.

Réduit de manière significative l'utilisation de combustibles fossiles (due à l’utilisation de machines agricoles et au transport des cultures).

Réduire le gaspillage alimentaire (circuits courts).

Offre une possibilité de durabilité pour des centres urbains (autosuffisance).

Transforme l'eau noire et grise (circuits fermés).

Ajout d'énergie au réseau via la production de méthane.

Crée de nouvelles opportunités d'emploi en milieu urbain.

Réduit le risque d'infection par des agents transmissibles à l'interface agricole.

Diminuer l’expansion des terres agricoles dans les écosystèmes.

Utilisation des déchets de restaurant pour la production de méthane (contrôle de la vermine des villes).

Recréer un lien entre les habitants des villes et l’agriculture.

Solution pour les zones contaminées (la catastrophe nucléaire de Tchernobyl a, par exemple, contaminé des zones maraîchères jusqu’à 500km).

39 La banque mondiale : Singapour [En ligne] ; http://donnees.banquemondiale.org/pays/singapour {consulté le 23 mai 17} 40 Singapour importe massivement 90% des besoins alimentaires de la ville, depuis plus de 35 pays différents.

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Inconvénients : • • • • • •

Ne convient pas à toutes les variétés (seules celles de petites tailles peuvent être produites).

Nécessite de grandes quantités d’électricité artificielle (LED).

Les plantes montrent des traces de fatigue.

Limites sociales et culturelles incontestables.

Pas économiquement à la portée de tous. Aujourd’hui les légumes de la société « Sky Greens » sont vendus deux fois plus chères que ceux qui sont produits en pleine terre.

Infrastructures chères à construire. Une étude du ministère canadien de l’Agriculture datée de 2010 chiffre à plus de 100 millions de dollars (75 millions d’euros) la réalisation d’une ferme verticale de 60 hectares41.

3.7.3. Viabilité Est-ce que ce concept pourrait vraiment être viable dans un futur proche ? Économiquement, culturellement et socialement ce type de projet rencontre des difficultés majeures. Il semble improbable qu’une ferme verticale, comme définit par Dickson Despommier, voie le jour rapidement. Des projets, comme l’usine agricole verticale « Delta Park », près de Rotterdam, ont dû être abandonnés suite à une attaque des médias qui jugeaient les méthodes de production trop artificielles. Toutefois, il semble possible que, quand des investisseurs entreverront la possibilité que ce concept soit rentable, il soit réalisé et nourrisse les populations de demain.

L’intérêt majeur de ce type de construction c’est d’être au plus près du consommateur, soit en plein centre des villes. Mais dans des mégalopoles comme Dubaï, New York, Tokyo ou encore Singapour, le prix du foncier est extrêmement élevé, ce qui complique leur construction. En 2015, la ville-État de Singapour était la ville la plus chère du monde, classement établi par l'institut «The Economist Intelligence Unit» (EIU). Un m2 valait en moyenne 16404€.

De plus, les ampoules LED à basse consommation utilisées pour éclairer les cultures hors sol dégagent une chaleur considérable qui augmente la facture énergétique et a un impact sur le prix des aliments.

D’après Petra Hagen Hodgson42, l’agriculture verticale ne peut pas à elle seule résoudre les problèmes alimentaires, « discuter de la manière dont nous voulons nourrir l’humanité à l’avenir est une bonne chose ». Des cultures sous serres (exemple : tomates aux Pays-Bas), partiellement éclairées la nuit et en hiver, se pratiquent depuis plusieurs années. Mais cette pratique à grande échelle et à la verticale doit encore faire ses preuves, tant économiquement qu’écologiquement.

La solution, serait-elle de construire des bâtiments mixtes, qui hébergeraient à la fois des logements, des bureaux, des équipements et une partie agricole. Ainsi les promoteurs qui souhaiteraient investir bénéficieraient d’un meilleur retour sur investissement que si le bâtiment était uniquement constitué d’une « ferme verticale ».

Frédéric Brillet, décembre 2015, Agriculture urbaine : l'avenir de l'agriculture verticale en 5 questions [En ligne] ; http://www.geo.fr/photos/reportages-geo/cop21-agriculture-urbaine-l-avenir-de-l-agriculture-verticale-en-5questions-158928 {consulté le 23 mai 17} 42 Petra Hagen Hodgson est historienne d'art et chercheuse en urbanisme et directrice du Département espaces verts urbains à la Haute École de sciences appliquées de Zurich.

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3.7.4. Étude de cas : Société « Sky Greens », Singapour >Contexte C’est à Singapour que les premières véritables «tours» maraîchères sont nées, en 2012.

L’île-État, qui compte 7 126 habitants au kilomètre carré, ne possède que 1,1 % de surfaces cultivables 43 . Elle est donc dans l’obligation d’importer plus de 90% des aliments nécessaires à nourrir sa population44. Elle cherche dès lors des solutions pour diminuer cette dépendance. De plus les habitants de Singapour se méfient, de plus en plus, des productions traditionnelles suite aux différents scandales alimentaires et à la pollution des sols.

Figure 32: Vue aérienne de la société "Sky Greens"

Jusqu’à présent les légumes arrivent de Malaisie dans un délai de trois jours, à partir de leur cueillette jusqu’à leur mise en rayon. Ceux de la société « Sky Greens » sont ramassés le matin même, ce qui garantit leur fraicheur.

>Le projet La société « Sky Greens » a réalisé des serres de 9 mètres de haut, soit l’équivalent de trois étages. Grâce à leur surface au sol d’à peine 6 m2, elles s’insèrent aisément dans l’espace urbain et peuvent même être placées sur les toits. Selon Daniel Chea, son directeur, les 550 tours construites à ce jour par « Sky Greens » produiraient 1 tonne de légumes par jour, soit 1 % des besoins locaux. Toutefois la chaleur générée par les lampes LED fait que les légumes, produits par sa société sont 5 à 10 % plus onéreux que ceux cultivés de manière traditionnelle (importés).

Figure 33 &34:Vue extérieure et intérieure de la société "Sky Greens"

43 Frédéric Brillet, décembre 2015, Agriculture urbaine : l'avenir de l'agriculture verticale en 5 questions [En ligne] ; http://www.geo.fr/photos/reportages-geo/cop21-agriculture-urbaine-l-avenir-de-l-agriculture-verticale-en-5questions-158928 {consulté le 23 mai 17}

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Le bâtiment dans lequel elles sont disposées est une structure en forme de V inversé et n’est rien d’autre qu’une serre géante. Elle s’étale sur une surface d’environ 36 000 m2. Sa structure (V inversé) est couplée à un système hydraulique qui fait tourner les bacs lentement (trois tours/jour). Ainsi les produits descendent, passent dans de l’eau (nutriments) et remontent vers le soleil afin de profiter d’un ensoleillement maximum.

Chaque tour comprend 38 étages de bacs dans lesquels sont plantées trois variétés de salades. Fabriquée en aluminium et en acier la structure est modulable et permet une grande flexibilité. La consommation d’énergie est diminuée grâce à l’utilisation d’un système basé sur l’eau et sur sa gravité (voir schéma dessous).

Figure 35: Schéma fonctionnel du système hydraulique

C’est un bon début pour une agriculture urbaine, mais il sera difficile de nourrir les populations futures avec seulement des salades. Toutefois il serait possible de coupler ce système avec un bâtiment comprenant d’autres fonctions pour obtenir un projet viable.

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En conclusion, plus on se rapproche d’une technique ayant besoin d’une infrastructure et plus l’architecte à un rôle à jouer dans ce secteur. Ce domaine implique des connaissances variées et un travail d’équipe entre plusieurs branches d’activités (agronomes, agriculteurs, ingénieurs, biologistes, etc.). Le rôle de l’architecte est de proposer des projets respectueux de la nature et les moins énergivores possibles.

La définition platonique de ce métier donnée par le dictionnaire Larousse est : « Personne qui conçoit le parti, la réalisation et la décoration de bâtiments de tous ordres, et en dirige l'exécution ». Dans cette définition, on ne perçoit pas la part de social que cette profession implique, on bâtit des projets pour les hommes. L’architecte peut être l’investigateur d’un vivre ensemble durable, c’est pourquoi il doit comprendre au mieux le monde qui l’entoure.

Toutes les techniques étudiées dans le chapitre précédent existent déjà. La question est donc : comment les utiliser pour nourrir les populations futures sans pour autant détruire la planète ?

Que faut-il changer ?

1) Privilégier la consommation humaine Au total, ce sont « 70 % des terres à usage agricole qui sont, directement ou indirectement, consacrées à l’élevage » (FA0). Les cultures destinées à la production de biocarburant ou au bétail sont autant de nourriture dont l’homme ne bénéficiera pas.

2) Sensibiliser les générations futures Le respect de la nature et de notre planète commence dès le plus jeune âge, voilà pourquoi on doit sensibiliser les jeunes aux problèmes écologiques.

3) Utiliser des technologies agricoles durables « L’agriculture pèse pour 92 % dans l’Empreinte eau mondiale et un peu plus de 90 % de l’agriculture mondiale dépend de l’eau de pluie. » WWF Il y a de l’eau en abondance dans certains pays et pas assez dans d’autres. Il faut donc adapter les types de cultures aux écosystèmes. Comme mentionné plus haut, l’utilisation de cultures hydroponique et aquaponique permet d’économiser jusqu’à 70% d’eau. Il faut donc privilégier des cultures peu coûteuses en matières premières.

4) Réduire le gaspillage alimentaire Selon la FAO, 30 à 60% de la nourriture produite ne sera jamais consommée. Une gestion plus adéquate permettrait d’augmenter la quantité de nourriture disponible à la consommation de 50%, sans pour autant accroître les surfaces de culture (FAO).

5) Enrayer l’expansion des terres agricoles En diminuant l’étalement urbain on pourrait considérablement enrayer l’expansion des terres agricoles sur les écosystèmes (déforestation). Selon une moyenne calculée par la FAO sur base de la période comprise entre 2000 et 2005, c’est 6,4 millions d’hectares de forêt qui disparaissent chaque année.

6) L’agriculture urbaine La FAO (Food and Agriculture Organisation), organisme des Nations Unies chargé de combattre la faim dans le monde, pense que l’agriculture urbaine est essentielle. En effet, elle considère « le développement de l’agriculture urbaine comme l’une des clés de la survie alimentaire de l’Humanité ». Actuellement, la moitié de la population se trouve en ville, soit 51,6% 44 de la population mondiale. Produire au plus près du consommateur réduira la consommation d’énergie fossile. Limiter les intermédiaires et diminuer les durées de transport aideront à faire diminuer le gaspillage alimentaire.

44 Données d’après le site de la banque mondiale ; [en ligne] http://donnees.banquemondiale.org {consulté le 23 mai 17}

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III. L’agriculture urbaine

1. Définition/ concept L’expression « agriculture urbaine » n’est pas un concept récent, il a bien évolué au fil du temps et ce mouvement semble intéresser de plus en plus les acteurs décisionnaires de nos sociétés. En effet, au commencement de l’agriculture cette pratique était essentiellement située en ville au plus proche des habitations.

Aujourd’hui, ce phénomène mondial est pratiqué par 800 millions de personnes, soit presque une personne sur dix dans le monde (FAO).

L’ « agriculture » est définie comme l’ « Ensemble des travaux dont le sol fait l'objet en vue d'une production végétale. Plus généralement, ensemble des activités développées par l'homme, dans un milieu biologique et socio-économique donné, pour obtenir les produits végétaux et animaux qui lui sont utiles, en particulier ceux destinés à son alimentation45 » L’adjectif « urbain », « désigne ce qui concerne la ville alors que rural qualifie ce qui est lié à la campagne46 ». Ces deux thermes semblent donc être en contradiction, l’agriculture étant une activité considérée comme faisant partie du monde rural.

2. Multiplicité des formes d’agriculture urbaine L’agriculture urbaine regroupe une multitude de secteurs d’activités, les agriculteurs, les agronomes, les industriels, les chercheurs, les architectes, les habitants, etc…, chacun dans leurs domaines de compétences et à des niveaux différents de notre société.

Les implications sociales et culturelles sont nombreuses et variées. En effet, outre sa fonction première d’alimenter, la réappropriation de l’aménagement urbain par l’agriculture est un facteur présentant de nombreux enjeux (III.3.) et semble intéresser de plus en plus d’acteurs.

Ce nouveau mode de production entraine de nouveaux systèmes de distribution plus proches du consommateur (ex : le système de panier en ville, la cueillette contre du temps, etc.)

PODUCTION ACTUELLES Légumes, fruits, herbes, champignons, poissons, miel, oeufs, poules, céréales

LIEUX Champs, friches, parcs Dalles (parking, places, etc) Toits Rues (pied des immeubles) Anciens sites industriels

Multiplicité des SYSTÈME DE DISTRIBUTION formes Cueillette sur place Troc aux plantes d’ Agriculture Marchés urbaines Système de paniers Magasins Grande distribution Restaurant Table d’hôte SYSTÈME A but lucratif ou non-lucratif

ACTEURS Habitants Associations Agriculteurs Entreprises privées Écoles Restaurants Architectes paysagistes Agronomes Chercheurs Institutions

SUPPORTS DE PRODUCTION Pleine Terre Terre rapportée Substrats Eau (hydroponie ou aquaponie)

Figure 36 : Schéma la multiplicité des formes d’agriculture urbaine

(Source : Daniel et al. 2013)

Définition du dictionnaire Larousse : Agriculture [En ligne] ; http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/agriculture/1773 {consulté le 23 mai 17} 46 Définition du dictionnaire Larousse : Urbain et rural [En ligne] ; http://www.linternaute.com/dictionnaire/fr/definition/urbain-et-rural/ {consulté le 23 mai 17} 45

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L'agriculture urbaine réfère à des petites surfaces (exemple : friches, jardins, vergers, balcons, récipients divers, rues, ...) utilisées en ville pour cultiver quelques plantes et élever de petits animaux en vue d’être directement consommés par les ménages ou être vendus par le biais de systèmes locaux. Il n’y a pas besoin d’être en guerre (réf, jardin de la victoire) pour aménager nos villes d’agriculture.

L’agriculture urbaine, qui au début du siècle se cantonnait aux familles pauvres, se généralise et intéresse aujourd’hui les restaurateurs, certaines institutions soucieuses de l’environnement et les gouvernements. Cette pratique n’est pas la nouvelle lubie des bobos citadins en mal de nature.

La ville de Paris souhaite augmenter la superficie d’agriculture urbaine (100 hectares d’ici 2020) et pour atteindre ces objectifs une charte a été élaborée (réf, Mairie de Paris, Végétalisation et agriculture urbaine : Paris fédère autour de l’objectif de 100 hectares, (2017) [En ligne] ; http://www.cdc-biodiversite.fr/wp-content/uploads/2017/03/Vegetalisation-et-agricultureurbaine-Paris-federe-autour-de-lobjectif-de-100-hectares.pdf {consulté le 23 mai 17}).

3. Bénéfices de l’agriculture urbaine L’agriculture urbaine et périurbaine (AUP) consiste à cultiver des plantes et à élever des animaux à l’intérieur et aux alentours des villes47 . En ville ou en périphérie, dans un climat chaud ou tempéré́, une multitude de facteurs influence nos systèmes de production.

On peut répertorier les bénéfices liés à l’agriculture urbaine basée sur les trois piliers du développement durable : l’écologique, l’économique et le social. En effet, l’agriculture urbaine est un enjeu de la ville durable.

Intéractions sociales sols contaminés espaces verts

îlots de chaleur compostage recyclage de l’eau bidiversité

Aménagement urbain

Éducation

Environnement

sensibilisation

Développement économique

Agriculture urbaine

aliments en quantité aliments de qualité

Sécurité Alimentaire

Loisirs

Insertion économique économie circulaire circuits courts

détente contact avec la nature

Santé

Figure 37: Schéma enjeux de l’agriculture urbaine

(Source : Duchemin et al. 201048)

47 Définition de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture [En ligne] ; http://www.fao.org/urban-agriculture/fr/ {consulté le 23 mai 17} 48 Duchemin, Éric, Wegmuller, Fabien et Legault, Anne-Marie. (2010), Agriculture urbaine : un outil multidimensionnel pour le développement des quartiers, VertigO, vol. 10, n° 2,

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3.1. Enjeux écologiques - Dépollution atmosphérique Tous les fruits et légumes ne réagissent pas de la même manière à la pollution. Le feuillage absorbe de nombreux polluants atmosphériques, tels que l’ozone, le dioxyde de souffre et le gaz carbonique (il est donc déconseillé de faire pousser des salades en ville (en extérieur) dans le but de s’en nourrir). Voici quelques recommandations qui proviennent d’un rapport sur le sujet réalisé par l’institut Bruxellois de Gestion de l’Environnement, rapport rédigé par Gautier Chapelle, en avril 2013 : « La culture de plantes alimentaires sur balcon est conseillée surtout en intérieur d’îlot. La plantation d’arbres en ville afin de contrer l’« effet canyon » (rues étroites, bordées et en continu) et diminuer les risques de contaminations. Privilégier les plantations audessus de 10 mètres dans les zones les plus denses ». Ce rapport ne révèle pas de réelle contreindication à l’encontre de l’emploi de l’agriculture en ville.

L’agriculture intensive est, quant à elle, un secteur qui contribue à la pollution de l’air. Elle participe à l’émission dans l’atmosphère d’ammoniac (NH3), d’oxyde d’azote (NOx), de particules et de pesticides ; cependant ce système agricole est en opposition avec une agriculture dans une ville de petite ou moyenne dimension.

- Temporisation des eaux de pluie et d’orage & recyclage de l’eau Les sols des villes sont imperméabilisés et l’eau de pluie part directement dans les égouts alors qu’au départ elle est propre. Un système de récupération des eaux de pluie, couplé à de l’agriculture en ville, permettrait de ne pas perdre cette énergie. Ce type d’installation nécessite une étude de l’écoulement des eaux de pluie dans le bâtiment, ainsi que l’installation au minimum d’un réservoir d’eau.

- Mesures de lutte contre les îlots de chaleur Il a été démontré, depuis plusieurs siècles, que la température en ville et en périphérie est plus importante qu’en zone rurale. Ce phénomène a été découvert en 1818 lors de l’étude du climat de Londres réalisée par Luke Howard. Cet excès artificiel de chaleur est nommé pour la première fois « ilot de chaleur urbain » en 1958, par Gordon Manley.

Figure 38: Différence entre zone rurale et les villes

Cette chaleur est due à la restitution de la chaleur absorbée au cours de la journée par les surfaces minérales (asphalte, béton, ...) qui composent nos villes. De plus la morphologie de nos villes diminue la vitesse des vents, ce qui contribue à accentuer le stockage thermique. La cartographie thermique a été rendue possible grâce à l’utilisation d’un satellite (« Explorer Mission 1 » lancé par la NASA en 1978). Ces images thermiques révèlent les villes en rouge (chaud) et les espaces ruraux en vert (froid). Ces clichés montrent que ce phénomène est observé dans des zones rurales denses et que la présence de parcs permet de diminuer localement la hausse des températures. Une mesure efficace pour lutter contre les ilots de chaleur consiste donc à réintroduire le végétal en ville. En effet, l’apport de végétaux peut rafraichir le milieu environnant grâce à l’évaporation et par l’absorbation du rayonnement solaire.

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- Apport de biodiversitÊ en ville (agriculture en extÊrieur) Un des objectifs principaux de la vÊgÊtalisation productive est de crÊer des Êcosystèmes favorisant la conservation de la diversitÊ des espèces vivantes. En effet, en milieu urbain la biodiversitÊ est fragmentÊe et dÊtruite par l’habitat, l’impermÊabilisation des sols, un manque de vÊgÊtal important. Thèse sur l’impact du vÊgÊtal à l’interface bâtiment microclimat urbain, Rabah Djedjig, UniversitÊ de La Rochelle, 2013

> Le coefficient de biotope par surface (CBS) Cet outil permet de diffÊrencier les techniques de vÊgÊtalisation d’une parcelle ou d’un bâtiment en fonction de leur intÊrêt Êcologique.

Cet outil devrait être adaptÊ. En effet, la vÊgÊtalisation comestible n’y est pas valorisÊe alors qu’elle joue un rôle majeur en termes de biodiversitÊ. Un facteur prenant en compte certain facteur unique à l’agriculture.

Le CBS est une valeur qui se calcule de la manière suivante : !"#$%&' ĂŠ"#!!"ĂŠ$!%&!'(& đ??śđ??ľđ?‘† = !"#$%&' !" !" !"#$%&&%

Figure 39: Le coefficient de biotope par surface

La surface Êco-amÊnageable est calculÊe à partir des diffÊrents types de surfaces qui composent la parcelle : Surface Êco-amÊnageable = (surface de type A x coef. A) + (surface de type B x coef. B) + ... + (surface de type N x coef. N)

- Diminution du gaspillage alimentaire (circuit court) Le gaspillage alimentaire est global et s’observe à diffÊrents niveaux de la chaÎne alimentaire.

On distingue deux types de gaspillage alimentaire. On parle de gaspillage primaire pour exprimer le gaspillage qui survient en fin de chaÎne alimentaire, c’est-à -dire chez le consommateur. Mais lorsque ces pertes apparaissent au sein même de la chaÎne, durant le processus de production (rÊcolte, transformation), le transport et la distribution (supermarchÊs, commerces), on parlera alors de gaspillage secondaire.

Une ĂŠtude de la FAO montre que 54% du gaspillage alimentaire aurait lieu durant les phases de production, manutention et stockage.

Le gaspillage alimentaire, composĂŠ tant de produits pĂŠrimĂŠs non entamĂŠs que de produits non consommĂŠs, est estimĂŠ Ă 3000 tonnes par an, en RĂŠgion Bruxelloise (IBGE).

En France, chaque annÊe 20 à 30 kg de nourriture sont jetÊs, soit 140kg par habitant pour l’ensemble de la chaÎne alimentaire, des valeurs qui proviennent du rapport Êtabli par Guillaume Garot, ancien ministre français en charge de l’agroalimentaire.

- Recyclage ÊnergÊtique (Ênergie circulaire) - Système alimentaire durable

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3.2. Enjeux économiques

- Économie circulaire Ce concept visant à diminuer l’impact environnemental tout en valorisant les matières premières est apparu dans les années 1970.

Il s’agit de déployer notre système économique linéaire afin de refermer le cycle de la vie des déchets, de l’énergie, des produits, et de toutes autres matières recyclables. Ce système s’inscrit dans le cadre du développement durable.

Cette boucle vertueuse implique un recyclage des déchets. Dans le cas de l’agriculture, l’utilisation des déchets organiques naturels (biomasse) rejetés par les villes contribue à fertiliser les sols.

Eau potable

Besoins urbains

Produits agricoles

Rejets

Transformation, conditionnement

Traitement adapté

Résidus

Engrais et amendements

Récoltes

Semences Agriculture urbaine

Autres intrants

Figure 40: Schéma économie circulaire autour de l'agriculture urbaine

« L’économie circulaire est une opportunité, c’est un modèle de plus en plus répandu à travers différents pays et qui vise à remplir systématiquement les principes hiérarchiques de l’efficacité matière : réduire, réutiliser, recycler. » (5ème rapport, vol. 3, GIEC, page 775) - Diminution des coûts énergétiques d’un bâtiment (eau, isolation, chauffage,...)

- Innovation et recherche

- Stimulation de l’économie locale Exemple : Le mouvement Slow Food49, qui appelle à l’éducation du goût des consommateurs et prône la consommation de produits locaux et de saison, rêve de transformer les friches industrielles et les cours de récréation en « paysages fertiles ».

- Vente d’une production agricole La naissance de nouveaux systèmes de distribution qui rapprochent les consommateurs des producteurs (marchés locaux, associations, paniers, ...). Cette production urbaine qui favorise les circuits courts (pas uniquement moins de transport, mais aussi moins d’intermédiaires) permet une alimentation saine sur base de produits frais et de saison.

- Valeur marchande des biens fonciers50.

Les terrains agricoles situés hors des villes finissent par être rejoints par elle du fait de leur étalement et deviennent des paysages convoités. Sous l’impulsion des pouvoirs publics, les interstices urbains peuvent devenir de nouvelles centralités fédératrices autour de l’agriculture.

Un appartement situé face à un espace végétal productif ou non peut avoir une plus-value immobilière de 2 à 10% en moyenne.

Slow Food : Association à but non lucratif financée par ses membres, Slow Food a été fondée en 1989, pour contrer le phénomène du fast food et de la fast life, en réaction à la disparition des traditions alimentaires locales.

50 Oueslati (Walid) (édit.), 2011, Analyses économiques du paysage, Quae, Paris.

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- Création d’emplois Un jardin de 100 m2 peut générer un emploi dans la production horticole, la fourniture d’intrants, la commercialisation et la création de valeur ajoutée du producteur au consommateur (FAO).

- Circuits courts, diminution des coûts liés au transport (énergies fossiles) En 2015, la distance moyenne parcourue par un produit alimentaire entre son lieu de production et l’assiette du consommateur était en moyenne 3 000 km51. Exemple : aujourd’hui les aliments sont produits dans un pays, emballés dans un autre et distribués par encore un autre, une série d’intermédiaires qui n’en finit plus de s’allonger.

Le concept de kilomètre-aliment (Food Miles en anglais) est apparu au début des années 1990 au Royaume-Uni. Une étude réalisée par un laboratoire allemand en 199352 a montré que la production d’un simple pot de yaourt aux fraises parcourait jusqu’à 9115km. Des kilomètres qui ont un impact climatique disproportionné. En France, un circuit de proximité est fixé à 150 km par le ministère de l’agriculture. Cette tendance est définie par la crise et la contrainte budgétaire et un moyen de contrer l’éloignement des consommateurs par rapport au monde rural.

Figure 41: Schéma des transports lié à l'alimentation

- Performance du bâtiment L’agriculture urbaine intervient sur tous les points de la certification BREEAM (label Britannique utilisé dans le monde). (Réf, Fiche Pratique: La certification BREEAM, Arseg, jan 2011) Développé par le Building Research Establishment (BRE) au Royaume-Uni en 1990, BREEAM est le premier système d’évaluation et de certification de la performance environnementale des bâtiments. Ce système classifie les impacts des bâtiments sur l’environnement selon diverses catégories : gestion, bien être et santé, énergie, transport, matériaux, eau, déchets, paysage et écologie, etc En France, son équivalent est la certification Haute Qualité Environnementale (HQE)53, datant des années 1990. Cette démarche globale vise à limiter les impacts environnementaux d’une construction, tout en assurant aux occupants des conditions de vie confortable ((hygrothermique, acoustique, visuel, olfactif) et saine. La certification HQE couvre tous les cycles de vie d’un bâtiment de la construction à l’exploitation.

Les acteurs (architectes, ingénieurs, promoteurs, usagers, institutions, ...) de la construction doivent procéder à des choix réfléchis en se fondant sur la qualité environnementale des bâtiments divisée en 14 points répartis en 4 grandes sections : éco-construction (relation des bâtiments avec l’environnement immédiat), éco-gestion (énergie, eau, déchets, maintenance), confort (acoustique, visuel) et santé (qualité sanitaire de l’eau et de l’air).

51 Jean-François Gaudoneix, janv 2017, Les kilomètres incroyables de nos aliments ! De l’importance de manger local ! [En ligne] ; http://www.envieabeziers.info/le-dossier/524-les-kilometres-incroyables-de-nos-aliments-de-limportance-de-manger-local {consulté le 23 mai 17} 52 Stefanie Böge, Wuppertal, 1993, Registration and evaluation of transportation by means of product-related transportation analysis 53 Certification HQE [En ligne] ; http://www.behqe.com/fr {consulté le 23 mai 17}

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3.3. Opportunités sociales et culturelles Les acteurs agricoles sont encouragés à développer des projets en ville, des activités qui étaient jusqu’alors proscrites des régions urbaines et des mégalopoles. En effet, le maintien de ces espaces productifs, proche des villes, est considéré depuis quelques décennies comme bénéfique pour les citadins. Les espaces verts dans un projet ou en ville se révèlent porteurs de dynamique sociale et permettent la cohésion d’un quartier.

- Éco-tourisme Cette forme de tourisme durable est associée au tourisme vert, c’est-à-dire à la découverte de la nature, voire de l’écologie urbaine. Un tourisme dans le respect de la nature.

Exemple : les serres royales de Laeken, qui ouvrent leurs portes durant trois semaines au printemps, drainent en moyenne 100 000 visiteurs qui viennent parfois de loin. Selon les chiffres de la Société internationale d’écotourisme (TIES), le secteur connaît, depuis 1990, une croissance annuelle située entre 20 % et 34 %. Dans les années 2000, une étude du Worldwatch Institute a révélé que l’écotourisme représentait environ 110 millions d’euros de revenu.

- Pédagogique (échanger-informer-sensibiliser) L’agriculture peut être vue comme une base pour comprendre comment les aliments que nous mangeons poussent. À l’école, l’expérience d’une graine qui germe dans un coton humide a marqué plusieurs générations d’enfants. L’agriculture permet de sensibiliser dès le plus jeune âge à des problématiques plus vastes, telles que l’environnement, le réchauffement climatique, les ressources naturelles, etc. Voilà pourquoi ces démarches pédagogiques dans les écoles ont leur importance.

- Aspects sociologiques et psychologiques (esthétique, appartenance, image de la ville) Une étude montre que l’impact de la végétalisation sur les occupants d’un immeuble génère une augmentation de 10 à 15% de la productivité (Réf, Lhor V.I et al. , 1996 et Marchand, 1986) Une autre étude démontre que les environnements naturels ne permettent pas seulement de réduire le stress, mais ils en préviennent aussi l’apparition (Réf, Kaplan, S., (1995) The restorative benefits of nature: Toward an integrative framework. Journal of Environmental Psychology, p.

169-182).

- Sécurité alimentaire L’étude de Daclon Bouvier (2001) relève que l’apport alimentaire représente la motivation principale pour 30 % des personnes ayant un revenu de moins de 20 000$. Comme il en est déjà fait mention au chapitre précédent, la sécurité alimentaire c’est diminuer les risques pour la santé en garantissant des produits sains et de qualité.

- Santé, bien-être des habitants Une étude montre que 80% des personnes sont plus satisfaites dans un environnement végétalisé. En effet, le végétal diminuerait le malaise des citadins et faire une activité de plein air apporte un bien-être (Jun Qin et al, 2013).

- Réinsertion professionnelle - Activité physique Le jardinage est une activité physique, un exercice de plein air, qui contribue à améliorer la santé de celui qui le pratique. Le métier d’agriculteur est considéré comme un métier difficile et pourtant sa pénibilité tend à diminuer en grande partie grâce aux nouvelles technologies et aux machines. Exemple : selon l’étude réalisée par E.W. Bannister & S.R. Brown, pour un homme de 70kg tondre la pelouse pendant une heure équivaudrait à une heure de ski alpin et planter à la main pendant une heure serait équivalant à une heure de cyclisme loisir.

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- Reconnexion avec la nature L’avantage le plus évident, qui découle du fait de ramener l’agriculture au cœur des villes, réside actuellement dans ses dimensions paysagères et dans sa capacité à satisfaire le désir de nature des citadins (étude de Bailly et Bourdeau-Lepage 201154).

> La liste exhaustive de ces enjeux soulève une question, pourquoi rien ne change ?

Plusieurs raisons à cette paralysie de nos systèmes agricoles: 1) système mondial : la modernisation de l'agriculture mondiale s'est faite uniquement selon un modèle productiviste. Les espaces agricoles doivent être suffisamment grands pour s’adapter aux engins agricoles, mais surtout à la dimension de son marché (dépendant de l’échelle de leurs économies = la mondialisation).

2) socio-économique : de grands acteurs dominent le marché, aussi bien au niveau des producteurs d'intrants que des industries de transformation. La possibilité pour de petits acteurs de créer des alternatives est donc très limitée.

Cinq des six plus riches entreprises dans le monde sont des compagnies pétrolières. C’est grâce au pétrole qu’on fait fonctionner les engins, qu’on peut produire des engrais, des pesticides, qu’on peut cultiver des champs immenses et faire voyager la nourriture dans le monde entier.

3) culturel : nos modes de vie pressée nécessitent une alimentation transformée et facile à préparer.

4) politique : les gouvernements sont sensibles aux intérêts de leurs grandes entreprises, qui, de ce fait, disposent d'un droit de veto sur les transformations d'ensemble. Elles financent certains candidats aux élections présidentielles et se qui leurs permet de participer aux décisions qui paralysent notre système économique.

Exemples : « Lors de la précédente campagne présidentielle, Barack Obama n’avait pas hésité à se déclarer en faveur des modifications génétiques sur les plantes tout en mettant l’accent sur la nécessité de les « encadrer par des analyses poussées sur les effets sur la santé et sur l’environnement ». Il s’était également assuré les services en tant que conseiller de Gilbert Ommen, un ancien directeur de Monsanto. »55

Au sein d'une équipe de sept chercheurs, Jesse Coleman (un expert de Greenpeace) analyse les comptes de campagne des différents candidats à la présidentielle américaine de 2016. Il en ressort que un dollar sur cinq provient du secteur des énergies fossiles. « Nous n'avons jamais vu autant d'argent alimenter une campagne présidentielle, notamment provenant du lobby du pétrole et du gaz. » Jesse Coleman.56

54 Bailly, A. et Bourdeau-Lepage, L. (2011) Concilier désir de nature et préservation de l’environnement : vers une urbanisation durable en France, Géographie, économie, société, vol. 13, n° 1, p. 27-43.

Bourdeau-Lepage, L. et Vidal, R. (2012) Nature urbaine en débat : à quelle demande sociale répond la nature en ville ? Déméter 2013, dossier Nature et agriculture dans la ville. Les nouveaux désirs des citadins s’imposent, p.

195-210.

55 Romney, Monsanto et les « portes tournantes » républicaines [En ligne] ; https://www.combatmonsanto.org/spip.php?article983 {consulté le 23 mai 17} 56 Fossil Fuel Funding of 2016 Presidential Candidates ; [En ligne] http://www.greenpeace.org/usa/campaignupdates/fossil-fuel-funding-presidential-candidates/ {consulté le 23 mai 17}

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4. Outil

Figure 42: Outil choix système d'agriculture

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Cet outil a été créé dans le cadre de l’atelier de recherche critique « Utopies » du second trimestre de master 2.

La pertinence du choix devra être étudiée pour répondre aux enjeux qui influencent chaque projet. Cet outil doit être lu de gauche à droite puis de droite à gauche. Il permet de choisir la technique agricole la plus pertinente suivant le lieu et les données (superficie, pollution, climat, etc.).

Une multitude de facteurs influence la technique de mise en œuvre de l’agriculture dans un projet. Le succès de l’agriculture urbaine réside dans son adaptabilité et sa mobilité par rapport à l’agriculture rurale.

Pour réaliser ce tableau, j’ai tout d’abord déterminé le lieu de l’étude, en ville et en périphérie, dont les superficies varient de très denses à très étalées. C’est la situation géographique qui implique un rapport à la terre très différent.

A la campagne, l’agriculture de pleine terre est le choix de prédilection. En effet, la terre est de qualité suffisante et les sols sont moins imperméabilisés qu’en ville. Tandis qu’en milieu urbain l’utilisation des nouvelles techniques agricoles (hydroponie, aquaponie), qui nécessitent moins de place, est de plus en plus privilégiée. La terre peut être utilisée, mais l’emploi d’une terre propre, importée, séparée du sol pollué sera conseillé.

Dans ce cas, les techniques que je préconise en milieu urbain sont : agriculture en toiture, en bacs, en milieu protégé (fermé et maîtrisé). Ces zones en milieu protégé (ZCP) sont des lieux clos, non accessibles au public afin de limiter la présence d’agents nuisibles (bactéries, insectes, etc.). Cette dénomination très large regroupe l’agriculture sous serres hermétiques ou les fermes verticales. Pourtant dans mon tableau, j’ai choisi de séparer milieu protégé et ferme verticale, car ce type de ferme est un cas particulier qui selon moi mérite un traitement spécifique.

Une ferme verticale produit un rendement important mais les coûts de fabrication, de mise en service et d’entretien sont des freins importants à cette pratique. Le défaut majeur de cette pratique c’est qu’elle ne contribue pas à améliorer la biodiversité. En effet, les fermes verticales utilisent un environnement fermé, contrôlé et protégé. L’avantage principal de cette technique est la quantité produite par m2 et le fait de rapprocher le lieu de production du consommateur.

Il est toutefois envisageable de créer un système « vertical » moins onéreux qui utilise les principes de base de l’agriculture verticale et qui s’adaptera facilement aux villes, tout en répondant aux enjeux tant écologiques que productifs.

Dans les villes moyennes ou à la campagne, les techniques les plus courantes tendront à utiliser la terre comme substrat pour les plantes : agriculture en bacs, sur toiture, en potagers, sous serre ou en plein champ. Certaines de ces pratiques nécessitent un minimum de surface, c’est le cas de la permaculture (1ha minimum) et de la culture des céréales, des graminées, etc. En effet, une grande variété de plantes, qui sont à la base de notre alimentation, n’auront sans doute jamais leur place en ville.

La plus grande partie du tableau est quant à elle consacrée à aider l’utilisateur à choisir la technique agricole qui répondra le mieux à son site et aux enjeux qu’il juge importants pour son projet. Dans la première partie, les données qui influencent la terre ou la pousse des plantes : pollution, fertilité, climat. Dans un second volet, la rentabilité de la production, tant en terme de coût, que de quantité produite (enjeux économiques). Une colonne représente les techniques qui nécessitent une infrastructure de type serre ou qui viennent se greffer sur un bâtiment.

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Enfin, à l’extrême droite du tableau, on retrouve les enjeux sociaux et deux des enjeux environnementaux qui préoccupent le plus souvent les investigateurs qui intègrent l’agriculture dans leur projet, la formation et la biodiversité. Comme mentionné au chapitre précédent, l’agriculture peut facilement répondre à ces enjeux et être le pilier social d’un quartier ou d’un projet. Ainsi qu’expliqué plus tôt, une fois les facteurs sélectionnés une lecture de droite à gauche doit être faite pour déterminer quelles techniques répondent le mieux au lieu et au projet.

J’ai choisi quatre nuances pour déterminer la pertinence des choix :

-

Positif, ces facteurs sont propices à l’utilisation de cette pratique agricole

-

Neutre, n’influence pas la décision, autant positif que sans implication Exemple : dans les climats froids, qu’il s’agisse de potagers ou de bacs, la seule influence de ce facteur c’est le type de plantations, mais pas leurs implications.

-

Pas d’implication, le choix n’aura pas d’impact sur ce facteur Exemple : la qualité du sol dans les techniques proposées pour la ville n’aura pas d’impact puisque, au cas où la terre est employée, elle ne proviendra presque jamais du site.

-

Moins adapter, signifie que la technique ne sera pas valorisée dans les conditions énoncées.

Exemple : la biodiversité ne sera pas améliorée par une agriculture d’intérieur quelle qu’elle soit.

La dernière colonne est consacrée aux exemples. Une grande majorité a déjà été énoncée ou analysée dans les premiers chapitres. Ils doivent être perçus comme une liste de référence répondant aux lieux et aux techniques qu’ils appuient.

Application : Je me situe à Paris, c’est-à-dire en zone urbaine, dense. Deux possibilités s’offrent à moi : soit l’agriculture en pleine terre, soit hors sol. La superficie du terrain destiné à l’agriculture sera réduite, sauf cas exceptionnel.

Quatre techniques sont conseillées (agriculture sur toiture, agriculture en milieu protégé, ferme verticale, agriculture en bacs). Chacune d’entre elles peut avoir un impact plus ou moins important sur l’environnement, sur la cohésion sociale, etc. Elles seront plus ou moins pertinentes selon le contexte dans lequel elles seront utilisées. Toutes ces données sont à quantifier et à majorer selon chaque cas.

En effet, en ville les sols sont peu fertiles et souvent pollués. La technique la moins onéreuse serait l’utilisation des toitures (dans le cas où elles sont exploitables, calcul préalable pour de grandes installations). Cette solution favorise le rapprochement entre les utilisateurs et joue un rôle dans la protection de la biodiversité en ville. De plus, un rapport sur l’agriculture et la pollution des villes, rapport réalisé par l’institut Bruxellois de Gestion de l’Environnement et rédigé par Gautier Chapelle, a montré que dans les villes denses il était préférable de privilégier les plantations au-dessus de 10 mètres.

Les quantités de production alimentaire sont très variables et dépendent de la superficie et du mode de production choisie. Une agriculture à la verticale donne un rendement important pour une surface restreinte, mais ne participe pas à la biodiversité.

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5. Formes/Fonctions Tableau synthétique de plusieurs exemples d’agriculture urbaine du XXIe siècle :

Structure « Courtirey » Des projets de fermes verticales à bas coût voient le jour, basés sur le système « Courtirey » 57 , et font leur apparition dans des pays en voie de développement, comme au Burkina Faso, où 400m2 de tour maraîchère vont être réalisés, ainsi qu’à Dubaï.

Figure 43: 3D de l'intérieur du système "Courtirey"

Il s’agit d’une structure cubique, autonome, de 12 mètres de haut et de 144 mètres carrés de surface au sol, alimentée en énergie par un toit de panneaux solaires et en eau par un circuit fermé.

Toutefois, la forme et les dimensions de cette structure peuvent varier suivant l’usage et les besoins.

Figure 44: Coupe du système "Courtirey"

Les « Urban Farms Units » Elles sortent tout droit de l’imaginaire de Damien Chivialle.

Peu encombrantes, autonomes et autosuffisantes, elles permettent une agriculture urbaine de proximité.

Elles sont conçues à partir d’un container recyclé, associé à une serre et un aquarium. Le container héberge une structure Courtirey et utilise l’aquaponie pour fonctionner en circuit fermé.

Cette serre de deux étages prend la place d’une voiture sur un parking.

Figure 45: Vue extérieure d'une "ferme container"

57 Le système Courtirey a été imaginé et créé à la fin des années 2000 par Jean-Claude Rey, artisan HautSavoyard, attaché à ses racines paysannes. Son système a reçu le Prix ONU de la meilleure invention mondiale 2010.

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Le « Brooklyn Grange » C’est le potager urbain le plus grand du monde, 10 000m2, situé sur des toits, à New York.

Cette ferme extérieure se trouve dans la partie historique de la ville, qui était une zone maraîchère, aujourd’hui abandonnée par ses habitants.

Figure 46: Vue des toits du "Brooklyn Grange"

Cette infrastructure revitalise le quartier et le nourrit. Elle produit jusqu'à 23 000kg de végétaux par an.

Durable et participe à écologie locale par sa production d’aliments et leur distribution, l’éducation, un restaurant et de l’évènementiel.

Figure 47: Vue des toits du "Brooklyn Grange"

La ferme Lufa Fondée par l'entrepreneur Mohamed Hage à Montréal, en 2011.

Cette serre commerciale de 3000m2 est une pionnière de l’agriculture urbaine.

Installée sur les toits d’un bâtiment jusqu’alors abandonné, à dix minutes du centre-ville, au plus proche du consommateur.

Figure 48: Vue extérieure de la "ferme Lufa"

Elle utilise la technique hydroponique, hors sol, sur un substrat en fibre de coco, en circuit fermé.

Ventilée en été et éclairée par des lampes à sodium en hiver.

Figure 49: Vue intérieure de la "ferme Lufa"

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La première ferme verticale (dessinée) Dessinée par le Jacobs, en 2009.

designer

Chris

Figure 50: Première ferme verticale dessinée par Chris Jacobs

Le « Dragonfly » (libellule) Il s’agit d’un gratte-ciel agricole imaginé par Vincent Callebaut, en 2009, pour la ville de New York.

Inspiré de l’anatomie de l’insecte, l’édifice s’élèverait à 700 m audessus de Roosevelt Island, là où l’East River sépare Manhattan du Queens. Cette ferme verticale, qui n’existe que sur papier, serait constituée de 132 étages dédiés à la culture, de quoi nourrir 150 000 New-yorkais.

Ce bâtiment utopique possèderait une serre bioclimatique, une ferme traditionnelle, des logements, ainsi que des bureaux, une crèche et un complexe de cinéma.

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Figure 51: Image 3D du "Dragonfly" (Vincent Callebaut)

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La tour vivante

Cette ferme verticale de 50 000m2 a été dessinée par SOA Architectes, en 2005, pour la ville de Rennes, en France.

Elle a pour base une forme rectangulaire.

Il s’agit d’un immeuble en zone urbaine comprenant logements, bureaux, équipements, centre commercial et une ferme urbaine.

Cette tour de 30 étages vise à associer ces différentes activités afin d’induire de fortes économies d’énergie, mais aussi à rendre les villes plus autonomes vis-à-vis des campagnes tout en diminuant les coûts de transport.

Figure 52: Vue 3D de la "Tour vivante" (SOA)

Plus les structures permettant l’agriculture urbaine sont importantes, plus elles nécessitent une pluralité fonctionnelle afin d’être attractives économiquement (logements, bureaux, récupération des eaux de pluie, sources d’énergies renouvelables, traitement des déchets, équipements publics, ...).

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IV. Projet en et sur l’agriculture à Naples

1. Lieu d’implantation

Lors du séminaire (« atelier de recherche critique : Utopies ») nous avons relevé que, dans mon cas, le travail du TFE pourrait se baser sur un travail à trois échelles: échelle du territoire, du quartier et du projet. C’est dans ce but que j’ai commencé par le choix et l’étude d’un site répondant à ces trois problématiques.

Lors de notre premier projet de l’année, trois sites nous ont été imposés : Bruxelles, Charleroi et Naples. Ayant déjà travaillé durant trois mois sur la ville de Naples, j’ai pu constater des lacunes en espaces verts qui pourraient être diminuées par l’ajout d’agriculture urbaine, ceci en opposition avec la ville de Bruxelles58 qui fait partie des capitales les plus vertes d’Europe. De plus, je souhaitais m’implanter dans une ville dense présentant certaines complications quant à l’utilisation de l’agriculture en ville (Bruxelles : 7.422 hab./km2, Charleroi= 2.005 hab./km2, Naples= 8 290 hab./km2).

1.1. Échelle du territoire - Naples

Naples est la capitale de la région italienne de la « Campanie » et la troisième plus grosse ville du pays après Milan et Rome. Elle comptait près de 3 millions d’habitants en 2012 (Réf, http://www.demo.istat.it/bilmens2016gen/query.php?Rip=S4&Reg=R15&Pro=P063&Com=49) La ville de Naples est très dense et son tissu urbain ne permet que peu de respiration.

Figure 53 : Zones végétalisées et réseaux à Naples

58 « Bruxelles compte 29 m² d’espaces verts publics par habitant. Plus de 50% du territoire est composé d’espaces verts au sens large : bois, parcs, friches, jardins privés, etc. » Espaces verts et biodiversité [En ligne] ; http://www.environnement.brussels/etat-de-lenvironnement/rapport-2007-2010/espaces-verts-et-biodiversite {consulté le 23 mai 17}

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Ses poches vertes sont réparties dans la partie périurbaine de la ville et forment un croissant vert autour de celle-ci. On y retrouve des zones protégées, des forêts, de l’agriculture et des parcs contrôlés. L’ajout de végétal dans certaines zones blanches permettrait d’agrandir le croissant vert autour de la ville, à défaut d’espaces suffisants dans le centre historique (Illustration ci-dessous). Ainsi le choix du site est motivé par l’envie de s’insérer dans le maillage vert existant afin de le compléter.

Plusieurs zones blanches du périphérique de Naples apparaissent comme propices à l’insertion d’un projet d’agriculture. Ces points d’intérêt se trouvent au croisement de réseaux afin de pourvoir les connecter facilement au centre-ville. L’agriculture urbaine ou périurbaine ayant comme enjeux de reconnecter les citadins avec la nature, mais également de favoriser les circuits courts.

Le climat de la ville de Naples est méditerranéen, c’est-à-dire qu’en hiver le climat est doux et pluvieux et en été il est chaud et sec. Les températures moyennes fluctuent de 14° (janvier) à 31° (juillet) (Réf, Climat, température et météo à Naples [En ligne] http://www.partir.com/Italie/italie-du-sud/Naples/3172394/quand-partir.html {consulté le 23 mai 17}).

Ce climat est propice à l’agriculture car on y retrouve les 5 besoins essentiels : la lumière, l’eau, CO2 le jour et O2 la nuit, la chaleur, des minéraux et éléments essentiels.

Naples et ses environs disposent d’une industrie alimentaire basée sur les conserves de légumes et plus précisément de sauce tomate. On peut constater également la présence de quelques industries de torréfaction qui ont rendu la ville célèbre pour son café. De manière globale, en Italie, les principales productions agricoles du pays sont le maïs, avec 10,6 millions de tonnes, la viticulture et le riz.

D'après des recensements agricoles datant des années 2000, le pays compte 2,6 millions d'exploitations agricoles (alors qu'il en comptait 3 millions en 1990), le tout sur 19,6 millions d'hectares cultivés (dont 25 % de ces surfaces sont alloués à la pâture, et 11 % aux fourrages). À savoir que environ 95% de ces exploitations sont gérées de manière familiale avec des exploitations de 5 hectares en moyenne. 59 Quelques chiffres : 31 % de la surface cultivée est alloué à la céréaliculture 8,2 % à l'exploitation de l'olive 5,4 % à la viticulture 4,8 % aux agrumes (dont 1 % au citron) 2,4 % à l'horticulture 1,8 % à la betterave sucrière Les sols du sud de l’Italie sont constitués de calcaire et sont de mauvaise qualité. Cependant, autour du mont Vésuve on retrouve une épaisse couche de cendres et de lave provenant d’éruptions, comme celle qui recouvrait Pompéi et Herculanum (5 - 20m de matière volcanique).

Les cendres et la lave sont riches en minéraux et nutriments, tels que l'azote, le phosphore et le potassium.

Or on dénombre 16 éléments essentiels à la croissance des plantes, dont les plus importants : hydrogène, carbone, oxygène, azote, potassium, calcium, magnésium, phosphore et le souffre. Le sol volcanique de cette région compte trois des seize éléments essentiels en quantité significative et le rend ainsi incroyablement fertile.

Le sol est également constitué de lave poreuse qui joue le rôle d’éponge en absorbant l'eau de pluie. Ces caractéristiques le rendent idéal pour l’agriculture.

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« Contexte agricole en Italie », juillet 2016 c

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Figure 54 : Nutriments et minéraux essentiels à la plante

Naples est une ville réputée pour être polluée, cette comparaison avec Bruxelles montre effectivement que Naples connaît des pics de pollution plus importants. Il faudra tenir compte de ce problème de pollution dans la mise en place du type d’agriculture choisie. Les plantes ont la capacité de recycler et de stocker dans leurs racines et leurs tissus certains polluants.

Cette particularité est un handicap quand il s’agit de plantes dont le but est de nourrir les citadins de demain. C’est pourquoi les techniques les plus courantes en ville visent à utiliser la plupart du temps de la nouvelle terre saine. Cette pratique, disposée dans un milieu protégé ou encore en toiture, ainsi elles ne subira pas les problèmes de pollutions présents en ville (réf, étude sur l’impact des polluants sur un potager expérimental sur les toits parisiens d’AgroParisTech ; http://www.agroparistech.fr/En-francais-Agriculture-urbaine-et-enjeuxde.html {consulté le 23 mai 17}) Cependant certaines plantes, non alimentaires, sont plus performantes que d’autres lorsqu’il s’agit d’absorber et de recycler des composants chimiques présents en ville et participent ainsi à améliorer nos villes (voir ci-dessous).

Figure 55 : Analyse comparative entre Brussels et Naples

La ville de Naples produit 10 400 tonnes de déchets ménagers par semaine, dont 29% sont organiques (réf, La produzione e la gestione dei rifiuti urbaini in campania http://www.arpacampania.it/documents/30626/52250/cap2-Rifiuti.pdf {consulté le 23 mai 17}).

Ces déchets pourraient donc être recyclés afin d’être utilisés pour favoriser la pratique de l’agriculture dans un projet. Pour cela il faudrait prévoir un point de recyclage annexé à celuici, qui récolterait les déchets du quartier proche.

La ville de Naples a connu un changement radical de son système économique. Au départ, basé sur une agriculture traditionnelle, elle opta pour une économie basée sur le secteur des services. En 2003, 30,7% de l’emploi dans la province de Naples est occupé par les services publics, contre 5% pour l’agriculture60.

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Salvatore, Capasso, Istituto ISSM, avril 2008, Rapporto sullo stato dell'economia della Provincia di Napoli.

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Aujourd’hui la ville compte de nombreux espaces (friches) délaissés par l’industrie. Ces espaces ne sont plus que de grandes zones abandonnées (hachurés sur la carte ci-dessous).

Ces zones désertées, abandonnées présentent un intérêt de par leur position dans la ville. En effet, elles se trouvent au croisement de plusieurs nœuds de réseaux. Cependant les sols sont souvent pollués par des métaux lourds et sont difficiles à reconditionner.

Certaines techniques de dépollution des sols ont fait leurs preuves (voir ci-dessous), mais par contre l’agriculture de pleine terre ne sera pas conseillée ici, sauf dans le cas où 40-50cm de terre « propre » seraient disposés en surface. Il faudra également utiliser des plantations qui ont un système racinaire faible et avoir préalablement placé un géotextile entre les terres polluées et la terre seine. Toutefois la pause d’ »un tel système modifie l’écosystème » Mr P. Bertin (professeur à Agro Louvain) où il se trouve (écoulement des eaux, déplacement des lombrics,…etc.), ce sera donc une solution de secours qu’il faudra modifier dans le temps.

Il existe quelques projets d’agriculture urbaine à Naples. Par exemple, l’association «Consortium Association collines de Naples »61 a réalisé en collaboration avec la municipalité de Naples une étude de cas sur une zone de 2215km2 située en périphérie de la ville (nord-ouest). Le programme d’agriculture aurait pour but d’aider à la préservation d’un écosystème seminaturel. Si ce projet venait à être réalisé, il augmenterait considérablement la part du végétal périurbain de la ville et contribuerait à ralentir la diminution des zones dédiées à l’agriculture.

De petites expériences d’agriculture voient le jour, comme par exemple, dans le cadre de la revalorisation des souterrains de Naples: le taux d'humidité naturelle des cavités éviterait en effet l'arrosage des végétaux et seul un apport de lumière serait donc nécessaire. Quelques plantes exposées poussent dans ces sous-sols. A défaut d'être économiquement viable, cette expérience montre que cela reste réalisable.

Figure 56 et 57 : Agriculture dans les sous-sols de Naples

Le système d’agriculture urbaine employé dans un projet variera d’une ville à l’autre.

Notons qu’à Bruxelles on se trouve à 15km des premiers terrains d’agriculture traditionnelle ; l’agriculture en ville est-elle donc bien nécessaire dans ce cas ? Ill faut bien évidemment valoriser les circuits courts62 (soit moins de 30km pour les produits agricoles simples), de plus les terrains en centre-ville sont aussi les plus chers et l’agriculture a besoin de beaucoup d’espace.

Il faut donc trouver une proposition qui corresponde au mieux aux besoins du lieu.

M. T. Gorgitano, S. Costa, L. Gioia, Sept 2015, Municipality of naples: parco metropolitano Delle colline di napoli case studies [En ligne] ; http://www.urbanagricultureeurope.la.rwthaachen.de/files/napoli_parco_colline_gorgitano_et_al.pdf {consulté le 23 mai 17}

61

62

La définition du Ministère de l'agriculture : un circuit court est un mode de commercialisation des produits agricoles qui s'exerce soit par la vente directe du producteur au consommateur, soit par la vente indirecte à condition qu'il n'y ait qu'un seul intermédiaire.

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La ville de Naples ne dispose quant à elle que de très peu d’espaces verts et d’une quantité infime d’interventions d’agriculture urbaine, malgré son climat favorable. Ce qui freine la ville à évoluer ou à s’orienter vers une reconversion verte est, en partie, dû à la corruption et à la mafia qui régit encore les décisions municipales de la ville. C’est ce qui ressort des conversations que nous avons pu avoir avec les professeurs d’architectures de la faculté de Naples lors de notre workshop dans cette ville. C’est également le constat qui a été établi par les autorités pour expliquer le fait que des sites comme Bagnoli n’ont pas été remis en état malgré plusieurs décennies de travail. La dépollution de ce site est effective à 30%, alors que la société « Bagnoli Futura » en charge du projet annonçait un assainissement des sols à 80%.

Cette société a d’ailleurs été mise en liquidation, en 2014, à la suite d’une enquête judiciaire pour crime et fraude, non réalisation des travaux de dépollution et désastre environnemental63.

1.2. Échelle du quartier

Par rapport à l’analyse faite de la ville de Naples, j’ai retenu plusieurs lieux, potentiellement intéressants où implanter mon projet de TFE. Toutefois, un de ces lieux a retenu mon attention plus que les autres. Il s’agit du site de l’ancienne aciérie Italsider situé à Bagnoli, au sud-ouest de Naples (11km soit 30min de trajet en voiture). Partout en Europe, on essaye de répondre aux défis que pose l’étalement urbain par, notamment, la réhabilitation des sites industriels. Les pouvoirs politiques veulent permettre en place une croissance intelligente des villes (réf, « Europe 2020 », politique de cohésion de l’union Européenne).

Cette friche industrielle se trouve dans la périphérie proche de Naples (hachuré sur l’illustration ci-dessous).

Figure 58 : Friches industrielles à Naples

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Alessandro FORMISANO, 2013-2014, De “Bagnoli Futura“ au décret “Sblocca Italia“, SciencesPo.

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Aujourd’hui, cette aciérie ayant quitté le site, la ville cherche comment réutiliser cet espace afin de faire revivre les quartiers proches. Elle souhaite un projet multifonctionnel qui revaloriserait les bâtiments d’intérêt historique/architectural, tel que le haut fourneau et recréerait une zone littorale touristique avec des plages et des activités du secteur horeca.

Pour cela, il faut travaillé en plusieurs phases et la première consiste par reprendre la dépollution du site avant de pouvoir le rendre accessible au public sans aucun danger.

La zone de Bagnoli comprend un front de mer (33ha), des restes archéologiques de l’ancienne usine, une ancienne caserne en périphérie (zone carrée) et s’étend au nord jusqu’au parc de l’université sportive (35ha). En matière d’infrastructure, la création d’une nouvelle ligne de métro contournant la zone est prévue, ainsi que la construction d’un pôle technologique encore à l’état de conception.

Une solution consiste à créer un projet en/sur l’agriculture afin de recréer une cohésion au quartier. La superficie totale de la zone a retravailler est d’environ 150ha.

Figure 59: Dessin 3D du site de Bagnoli

Figure 60: Bâtiments présents sur le site de Bagnoli

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2. Histoire du site de Bagnoli64 Le site de Bagnoli se situe entre la colline de Posillipo, les champs Phlégréens (volcans) et face à l’île de Nisida (prison pour mineurs).

A l’origine, il s’agissait d’une zone marécageuse seulement habitée par des moustiques porteurs du paludisme.

La construction de l’aciérie par l’entreprise ILVA a débuté en 1905. L'usine Ilva Bagnoli est ainsi inaugurée le 19 Juin 1910 sur un terrain d’une superficie de 120 hectares dans le quartier de Bagnoli.

Figure 61 : Photo de l’usine Ilva Bagnoli (1960)

Il s’agissait de la plus grande aciérie d’Italie. L’acier était produit dans des hauts fourneaux, dont un des vestiges représente aujourd’hui l’image du site. La croissance industrielle de cette zone a permis la création de milliers d’emplois jusque dans les années 1970 et avant la crise internationale du marché de l’acier.

En 1960, un agrandissement de l’usine fut prévu, ainsi que la réalisation d’un colmatage du côté de la mer afin de faciliter les entrants et sortants par voie maritime. Durant sa meilleure période, l’aciérie produisait jusqu’à 1 million de tonnes d’acier par an.

Le bourg, situé en périphérie du site, se transforme en un quartier ouvrier caractérisé par des bâtiments hauts, disgracieux, afin de loger les 8000 ouvriers de l’usine. En 1954, une cimenterie s’installe en périphérie de l’usine Ilva. Ses vestiges sont toujours présents sur la zone mais ne participent pas à l’intérêt patrimonial/historique de site.

Le déclin de l’usine amènera sa fermeture officielle en 1992. Deux ans plus tard, les premiers démontages ont commencé, ainsi que les premières démolitions des bâtiments industriels. Seuls quelques bâtiments ont été conservés et rappellent le souvenir d’un passé industriel glorieux.

Figure 62: Cartographie du site de Bagnoli

64 Elena Romano, Luisa Bergamin, (2009), The impact of the Bagnoli industrial site (Naples, Italy) on sea-bottom environment. Chemical and textural features of sediments and the related response of benthic foraminifera, pages 245-256 L’usine, l’espace et la ville à Naples dans une perspective historique : installation, réemploi, délocalisation [En ligne] ; https://rives.revues.org/3979 {consulté le 23 mai 17} Bagnoli (Napoli) [En ligne] ; https://it.wikipedia.org/wiki/Bagnoli_(Napoli) {consulté le 23 mai 17}

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En 1998, le site est classé comme « site d’intérêt national ». Suite à cette reconnaissance, une série d’enquêtes et d’études (carottages, échantillons du sous-sol et de l'eau, des enquêtes géophysiques) va être réalisée afin de déterminer l’impact du passé industriel de Bagnoli.

On retrouve dans le sol une grande quantité de métaux lourds (arsenic, plomb, étain, vanadium, zinc, ...), tandis que dans les eaux on détecte des traces anormales de fer, de manganèse, ainsi que des hydrocarbures. La contamination des terres et de la zone côtière du golfe de Pozzuoli est très importante ceci dû aux activités industrielles passées (ch. type de pollution).

Un « plan de rétablissement de l’environnement de la zone de Bagnoli » a été mis en place en 1996 par la société Bagnoli Spa, 400 milliards de lires ont déjà été dépensés pour cette zone. Ils prétendent avoir procédé à 95% de la démolition des bâtiments, de même qu’avoir réalisé 81% de la bonification des terres. Toutefois, une enquête a démontré que l’assainissement total était en réalité de 30% en 200065.

Aujourd’hui la municipalité ne croit plus en ce projet. Il aurait besoin d’un nouveau souffle pour redémarrer. Le site représente encore 5,5 millions de m3 de déchets.

3. Le projet « Bagnoli Futura » Le site est en attente de transformation depuis plus de 20 ans.

Suite à la faillite de la société de transformation urbaine « Bagnoli Futura », un décret « Sblocca Italia » (littéralement décret "Débloque Italie") a été proposé par le gouvernement Renzi afin de veiller à la redynamisation de cette zone. Aujourd’hui malgré ce décret, le site de Bagnoli est un désert, cerné de quatre murs, symbole de toutes les occasions ratées66.

Dans le cadre du cours, imaginer une revalorisation de ce site par l’agriculture relève de la volonté de ne pas baisser les bras face aux contraintes politiques, économiques et sociales. Ce travail commence par l’élaboration d’une phase de restructuration et de création d’un master plan ambitieux pour ce site. Toutefois le lieu étant pollué du fait de son passé industriel, il faudra attendre un certain temps avant de pouvoir l’utiliser.

4. Traitement des sols pollués

4.1. Type de pollution

La lithosphère se compose à 99 % de 10 éléments (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti et P), le 1% restant est composé d’éléments sous forme de traces. On retrouve des éléments métalliques présents dans les roches d’origine naturelle, appelés fonds géochimiques, qui préexistent dans le sol avant toute intervention humaine (=anthropogène67).

Depuis le début du 19ème siècle, l’activité industrielle de nos sociétés n’a cessé de croître et a permis d'améliorer les conditions de vie d’une grande partie de l’humanité. Toutefois, cette exploitation de la nature a eu pour conséquence de dégrader l'environnement au point de devenir une menace pour notre santé. Une des principales préoccupations environnementales, résultant de ce mode de vie, est la pollution des sols et des eaux par les métaux lourds.

Alessandro FORMISANO, 2013-2014, De “Bagnoli Futura“ au décret “Sblocca Italia“, SciencesPo. Elodie Manceau, La reconversion de l’aire industrielle de Bagnoli à Naples : anatomie d’un échec 67 Définition du dictionnaire Larousse : Anthropique: « Se dit d'un paysage, d'un sol, d'un relief dont la formation résulte essentiellement de l'intervention de l'homme. » 65 66

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En effet, de nos jours, les friches industrielles, ainsi que les bases militaires abandonnées sont autant de sites où le sol est imprégné de divers éléments métalliques (zinc, plomb, cuivre, cadmium, nickel,...). Il faut traiter les sols contaminés afin de diminuer les concentrations de métaux et les ramener à des taux acceptables pour la viabilité des écosystèmes. De plus, ingérer une grande quantité de polluant s’avère être toxique pour l’homme.

Une étude a été réalisée en 1999 afin de mettre en évidence les polluants présents sur le site de Bagnoli : The impact of the Bagnoli industrial site (Naples, Italy) on sea-bottom environment.

Chemical and textural features of sediments and the related response of benthic foraminifera, pages 245-256, écrit par Elena Romano, Luisa Bergamin en 2009.

Cette étude révèle que la zone côtière de Bagnoli a été reconnue gravement polluée. Les 8 éléments d’origine anthropique (Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn et HAP) sont présents en forte concentration et ont une large diffusion autour de la zone.

La méthode à employer dépend du type de polluant (hydrocarbures, métaux lourds, produits chimiques divers, ...) et de la nature du terrain (perméable ou non, granuleux ou compact, la présence d'eau, de nappe phréatique, le pH, ...). La zone est essentiellement constituée par des sédiments et des roches volcaniques.

4.2. Procédés de dépollution

Ils peuvent être classés en deux catégories : ex-situ ou in-situ. Le premier nécessite en général l'excavation de la terre à traiter et le deuxième se fait sur place en installant sur le site le procédé de dépollution.

-Traitement hors-site : Il faut excaver le sol pollué afin de pouvoir le traiter : désorption thermique, oxydation ou dégradation biologique, etc. La terre assainie peut ensuite être réutilisée sur place ou transférée dans un centre de stockage.

-Traitement in-situ : Avec ce traitement on applique sur le sol pollué, directement sur place, des procédés chimiques (lixiviation, réduction, oxydation, etc.) et/ou biologiques (atténuation naturelle, phytoremédiation, etc.).

>Méthodes de dépollution possibles sur le site de Bagnoli: - Enlèvement du sol pollué (initialement prévu), soit 1m de sol selon les endroits, ce qui correspondrait à des millions de m3 de déchets de sol à traiter - Phytoremédiation (voir ci-dessous) - Lixiviation (=lessivage) Le lavage (in-situ) des sols contaminés consiste à libérer des agents actifs dans le sol, agents transportés par de l’eau.

- Décontamination minérale aux zéolites Les enjeux liés à la dépollution de la zone de Bagnoli sont de restaurer les terres pour les rendre au quartier, à la nature et permettre une activité agricole dans un avenir proche68. Ainsi on évite que l’étalement urbain se fasse sur les terres agricoles existantes, tout en réhabilitant des zones stratégiquement situées et sous exploitées.

68 Corte dei conti, 2009, Piano di completamento della bonifica e del recupero ambientale ex-sito industriale Bagnoli

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4.3. La phytoremédiation69

4.3.1. Définition

La phytoremédiation est définie pour la première fois par Cunningham and Berti, en 1993, comme l’utilisation de végétaux supérieurs pour extraire, stabiliser ou dégrader des substances polluantes. Cette technique peut être appliquée à des métaux lourds, à des radioéléments ou à des polluants organiques présents dans le sol ou dans l’eau.

L’étymologie du mot phytoremédiation provient du grec « phyton » qui signifie plante et du latin « remedium » remédiation.

Dictionnaire Larousse : « Méthode de dépollution des sols ou d’épuration des eaux utilisant l'activité métabolique des plantes (absorption et transformation des composés polluants). »

4.3.2. Principe

La première étape consiste en un état des lieux, c’est à dire identifier les polluants présents dans le sol afin de sélectionner des espèces de plantes qui les absorberont en quantité significative. Cette technique est très prometteuse car elle est peu coûteuse et respectueuse de l’environnement, contrairement à des méthodes physico-chimiques 70 . La phytoremédiation est une alternative verte mais qui demande du temps. Dans le cas où ce sont les feuilles qui accumulent les polluants, il faut veiller à les ramasser, sinon elles contamineront à nouveau la terre en se dégradant au sol. Le professeur Claude Grison de l’Université de Montpellier 2 est à l’origine de plusieurs brevets du CNRS (Centre national de la recherche scientifique français) qui montrent comment exploiter les métaux que ces plantes ont concentrés dans leurs fibres. C’est tout naturellement que les plantes pompent les nutriments dans le sol et que certaines plantes absorbent les métaux lourds. « Grâce à ces plantes, on a inventé une nouvelle chimie qui transforme des déchets en métaux, qui sont justement en voie d’épuisement. C’est le cas du palladium, indispensable pour synthétiser de nombreux médicaments » Claude Grison

4.3.3. On distingue plusieurs types de phytoremédiation

• La phytostabilisation Ce phénomène est le premier effet observé lorsqu’une surface est cultivée par stabilisation du sol et limite ainsi l’érosion.

• La phytovolatilisation Dans cette technique, les plantes ont la capacité d'absorber certains polluants, tels que le mercure ou le sélénium et de leur adjoindre des groupements méthyls. Ces éléments méthyliques sont volatiles et sont donc libérés dans l’atmosphère. Certaines plantes peuvent accélérer la volatilisation de polluants ce qui permet de les extraire des sols.

• La rhizofiltration C’est un procédé similaire à la phytoextraction dans lequel les composés métalliques sont accumulés au niveau des racines des plantes. La rhizofiltration (filtration grâce au système racinaire) s'utilise plus facilement sur des cultures hors-sol où l’élément à dépolluer est dans l’eau. Dès que les racines sont saturées en métaux, on récolte les plantes puis on les traite selon le même principe qu'en phytoextraction (récolter, incinérer, recycler).

Jean-Louis Morel, Phytoremédiation des sols contaminés [En ligne] ; http://www.mediachimie.org/sites/default/files/Chimie%20et%20nature_157pdf.pdf {consulté le 23 mai 17} 70 Le principe de base du traitement physico-chimique consiste à séparer les polluants et leur support des matériaux secondaires réutilisables. Cette solution est onéreuse à tout les niveaux : transport, traitement, produits, recyclage, etc.

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• La phytoextraction (= principe de l’aspirateur) C’est la principale voie de recherche et d'application de la phytoremédiation. Elle consiste en l'utilisation de plantes capables de prélever les métaux (à haute valeur ajoutée) du sol et de les accumuler dans les parties aériennes afin de récolter ces dernières et de les incinérer. Cette technique permet de transformer ces matières organiques en énergie (=biomasse71).

Les cendres peuvent être stockées ou bien réutilisées dans la métallurgie.

Cette faculté d'absorption et d'accumulation est à l’origine du concept de « phytomining72 », qui est l'exploitation par des plantes de gisements métallifères trop pauvres pour être rentables par l’utilisation de techniques traditionnelles d'extraction.

Quelques plantes accumulatrices de métaux: Il existe plus de 500 végétaux 73 capables de tolérer des concentrations très élevées en éléments métalliques, mais aussi de les accumuler dans leurs feuilles. En effet, au cœur des feuilles les métaux lourds sont stockés sous une forme non toxique pour la plante hyperaccumulatrice. C’est le système vasculaire de la plante qui transporte les métaux lourds des racines vers les feuilles.

- Thlaspi caerulescens (zinc et nickel) - de mars-avril à novembre - Les plantes de la famille des brassicacées (comme le colza, la moutarde) pompent certains des métaux lourds biodisponibles dans le sol et les acheminent jusque dans leurs feuilles.

- Saule (dégrade les hydrocarbures, BTEX et HAP) - Peuplier - Tournesol - La renouée du Japon (métaux lourds et surtout l’aluminium) - Roseau (purificateur d’eaux polluées)

Exemple : Gas Works Park est un parc public de 8ha situé sur le site d’une ancienne usine de gazéification du charbon à Seattle. Des vestiges de l’usine sont encore présents sur le site, certains ont été reconditionnés et d’autres ont été laissés en l’état. Le sol et les eaux souterraines du site ont été contaminés par l’activité industrielle qui était présente sur la zone.

Un plan directeur a été mis en place en 1971 afin de nettoyer et traiter le site par phytoremédiation. Ce projet de revalorisation d’une friche industrielle présente de nombreuses similitudes avec celui de Bagnoli et semble avoir réussi sa reconversion.

Figure 63: Vue du ciel du parc "Gas Works Park"

71 Définition du dictionnaire Larousse : Biomasse « Masse vivante, considérée du point de vue de l'énergie que l'on peut en obtenir par combustion ou fermentation (gaz de broussaille, gaz de fumier, feu de bois). » 72 Phytomining est la production d'une culture des plantes de haute biomasse qui accumulent des concentrations élevées en métal.

73 Laetitia Theunis (2015), Des plantes pour dépolluer les sols ? [En ligne] ; http://www.lesoir.be/923361/article/demain-terre/environnement/2015-06-30/des-plantes-pour-depolluer-sols {consulté le 23 mai 17}

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Exemple : Le groupe Total expérimente depuis six ans un traitement par phytoremédiation sur son site de Vendin-Le-Veil dans le département du Pas-De-Calais. Sur cette ancienne zone industrielle de 32ha on a obtenu des résultats prometteurs et elle fait figure de référence dans le traitement par les végétaux (réf, N. Origo, S. Wicherek et M. Hotyat, Réhabilitation des sites pollués par phytoremédiation [En ligne] ; https://vertigo.revues.org/12633 {consulté le 23 mai 17}).

En conclusion, la phytoremédiation est une technique biologique qui présente des atouts écologiques et financiers importants. Cette pratique est fréquemment utilisée dans le cas de zones polluées de grande dimension. La phytoextraction se révèle également être un instrument territorial permettant un aménagement paysager. Ce principe permet une utilisation agréable du terrain: « vert », tout tant jouant un rôle dépolluant. L’inconvénient est la durée nécessaire afin de constater les résultats liés aux traitements.

Selon certaines situations les expériences74, ont montré qu’il était envisageable d’abaisser la charge totale en métaux avec moins de dix années de culture. « En effet, avec des plantes hyper accumulatrices, on peut, en une seule culture sur des sols très contaminés, obtenir une réduction allant jusqu’à plus de 20 % de la fraction métallique disponible dans les sols » Jean-Louis Morel

5. Traitement des nappes phréatiques La réalisation d'une barrière hydraulique, couplée à des stations de pompage et à un système de traitement de l'eau, doit être mise en place pour éviter la contamination de la mer située devant Bagnoli. Les nappes phréatiques75 de la zone de travail sont profondes de 2,5 mètres au plus bas (voir figure ci-contre). Il faut donc éviter que les eaux de pluies ruissèlent dans le sol pollué et faire en sorte qu’elles ne puissent plus avoir accès à la mer sans traitement préalable.

Figure 64: Carte des courants hydrauliques pollués et carte piézométrique

Jean-Louis Morel, Phytoremédiation des sols contaminés - page 177 [En ligne] ; http://www.mediachimie.org/sites/default/files/Chimie%20et%20nature_157pdf.pdf {consulté le 23 mai 17} 75 La piézométrie est la mesure de profondeur de la surface de la nappe d'eau souterraine. Elle est exprimée soit par rapport au sol en m, soit par rapport à l'altitude zéro du niveau de la mer.

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En effet, si dans le futur on souhaite réaménager des plages d’intérêt touristique, il faudra drainer les premières couches de sédiments des fonds marins. En 2004, l’analyse de 37 échantillons76 de sédiments recueillis au moyen d’un Van Veen Gran Sampler a montré la présence de métaux lourds. Des métaux lourds (As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb et Zn), des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et du carbone organique total (COT) ont été retrouvés dans tous les échantillons.

Ces analyses ont également montré que les nouvelles couches de sédiments (0,4 cm/an) étaient aussi contaminées malgré l’arrêt de toute activité industrielle depuis de nombreuses années. Ce phénomène met en évidence le fait que les eaux de ruissellement passant par le site polluent à leur tour le front de mer.

Cette contamination est particulièrement élevée entre les deux jetées, à savoir la jetée nord (900m de long, la plus longue de la méditerranée) qui permettait l’approvisionnement en énergie fossile et en minerais de fer, et celle située au sud qui servait au chargement des produits finis. En 1960, des terres (contaminées) ont été rajoutées entre ces deux jetées afin d’agrandir l’usine modifiant ainsi le littoral naturel de la baie.

5.1. Bassin de traitement des eaux La topographie du terrain du site de Bagnoli présente un faible dénivelé jusqu’à la mer, environ 4m. Cette différence de hauteur permet d’opter pour l’implantation des bassins de traitement en aval afin de favoriser un écoulement gravitaire jusqu’à l’exutoire final, la mer dans le cas présent.

La composition du sol peut également influer sur l’implantation des bassins. En effet, la nature du sol et sa conductivité hydraulique peuvent jouer un rôle dans la conception des bassins de traitement. Sur la zone, le sol est essentiellement constitué de sédiments. Le rôle des eaux de pluie est également important dans les transferts de pollution. Elles peuvent absorber des métaux lourds par principe de lessivage des sols pollués. Les bassins et noues, disposés en terrasse, installés sur le site fonctionneront à l’aide d’un traitement biologique.

5.1.1. Les traitements biologiques

On parle dans ce cas de phytorestauration de l’eau ou utilisation des végétaux dans l’épuration des eaux usées et pluviales, traitement qui fait appel à des techniques naturelles d’autoépuration. Dans le traitement des eaux, on utilise souvent les traitements biologiques afin d’éliminer certains éléments comme les graisses, sucres, protéines, métaux, etc. L’épuration biologique peut se faire via des boues activées, un lit bactérien, le lagunage (naturel et/ou aéré) et la bio-filtration (réf, Cahier Pédagogique n°2, La pollution et l’épuration de l’eau [En ligne] ; http://www.eau-loirebretagne.fr/espace_educatif/outils_pedagogiques/educateurs_et_enseignants/CP2_LD.pdf {consulté le 23 mai 17}).

La dégradation de ces éléments est assurée par des plantes et des micro-organismes (bactéries) qui absorbent et traitent les matières contaminées.

Dans le cas où les eaux contiennent des produits toxiques, il faudra agir en amont du traitement biologique afin de préserver les micro-organismes. Dans le cas d’un traitement en terrasse, il est intéressant de pouvoir coupler différentes pratiques afin d’arriver au meilleur résultat possible. Ce procédé naturel fonctionne grâce à des filtres plantés de roseaux : les « phragmifiltres »77.

Romano et al. (Novembre et décembre 2004) L. DABOUINEAU, Y. LAMY, P. COLLAS, 2005, Phytoremédiation et phytorestauration ou l’utilisation des plantes pour la dépollution et l’épuration des eaux usées, Le Rôle d’eau Vol. 124 :8-15 76 77

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5.1.2. Étude de cas « Sidwell Friends School », à Washington, États-Unis Ce système étant basé sur un processus de biodégradation naturelle, il est très économe en énergie mais globalement plus lent. Cette zone humide joue un rôle majeur pour la biodiversité (végétale et animale). Une fois nettoyées ces eaux peuvent être réinjectées sur site pour l’irrigation et les sanitaires, par exemple. À Sidwell, les bassins en terrasse nécessaires au processus d’épuration des eaux font également office de cour de récréation ou de salle de classe en plein air. Le système devient un outil pédagogique basé sur les principes de durabilité.

Figure 65: Vue extérieure "Sidwell School"

friends

Les eaux usées du bâtiment sont d’abord traitées dans une citerne souterraine, puis elles circulent aux travers de plusieurs massifs de roseaux disposés en terrasses. Au sein de ces massifs, des micro-organismes jouent un rôle majeur afin d’aider les plantes à éliminer les polluants en suspension dans l’eau. Dans le cas présent, les polluants proviennent des eaux usées du bâtiment, mais les « phragmifiltres » de roseaux peuvent également être utilisés pour la dépollution d’un site industriel tel que celui de Bagnoli.

Figure 66: Flux, traitement des eaux

6. Étapes du projet

Figure 67: Frise du site Bagnoli

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Comme on peut le voir sur l’illustration ci-dessus, j’ai procédé par étape pour requalifier les lieux du master plan. Même dans le cas où le site ne serait pas pollué, ces étapes sont nécessaires afin de modifier un site d’une telle ampleur. Les changements ne peuvent se faire du jour au lendemain. Mais malheureusement ce site ayant un passé industriel ravageur, cela implique des années de dépollution avant de pouvoir l’utiliser. Aujourd’hui, 30% de l’assainissement des sols ont déjà été réalisés, mais il faudra probablement des dizaines d’années avant qu’il soit exploitable. La phytoremédiation est une alternative verte aux traitements physico-chimiques, mais elle demande du temps.

En parallèle à cette phase, les premières grandes infrastructures pourront être mises en place.

Les routes permettant de transporter des terres ou des plantations utiles à l’activité de dépollution. Les bassins de traitements biologiques pourront être construits en même temps que le rivage sera restructuré. Une campagne de dépollution des sédiments marins du bord de mer devra également être rapidement commencée. En périphérie de la zone, la construction d’un quartier basé sur le principe des cités jardins pourra se développer. Lorsque l’assainissement du site le permettra, les infrastructures secondaires compléteront celles déjà construites, telles que les routes et sentiers, mais également la ligne de métro initialement prévue par la municipalité de Naples. La construction d’un port de plaisance, adossé à la jetée de 900m, pourra être réalisée afin de répondre aux besoins de la ville. Par la suite, il faudra entamer le déboisement de la zone agricole, tandis que celui du parc archéologique pourra poursuivre sa croissance.

C’est donc après des années de remodelage du site que le projet en lien avec ma thématique pourra finalement voir le jour.

La dimension du territoire à aménager (150ha) me contraint à structurer le master plan en créant des zones d’activités (voir illustration ci-dessous). J’ai tout d’abord tiré les grands tracés régulateurs du site, j’ai supprimé les vestiges liés au passé industriel qui n’avaient pas de valeur patrimoniale ou architecturale.

Six zones ressortent de la simplification du site : un parc archéologique comprenant des vestiges de l’usine, un front de mer dédié au tourisme et aux activités balnéaires, une zone tampon entre terre et mer permettant le traitement des eaux de ruissellement avant qu’elles ne soient déversées dans l’exutoire final, de nouveaux quartiers résidentiels, un port de plaisance et un espace agricole.

Figure 68: Plan de secteur LBARC 2200 – TFE – L’Agriculture Urbaine

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Figure 69: Schémas 3D des lieux importants du master plan

Ces illustrations représentent les multiples endroits du master plan présentant une particularité urbanistique. Ainsi on peut voir, de gauche à droite, ligne par ligne, les jardins collectifs et privés des nouvelles constructions résidentielles ; les serres aquaponiques utiles au projet de l’université ; les zones d’agriculture en plein champ; les bassins de traitements biologiques utilisant la technologie « phragmifiltre ». La différence de niveau entre le haut et le bas de la zone peut également servir au stockage du matériel agricole ou de circulation pour les piétons. L’image suivante représente le nouveau port de plaisance et l’espace public. L’avant dernière montre le parc archéologique avec les vestiges de l’usine et enfin le dernier la zone balnéaire et sa plage.

Selon le lieu où l’on se situe sur le site, l’agriculture est omniprésente mais les techniques varient pour répondre aux enjeux urbanistiques, territoriaux et d’utilisation.

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7. Échelle du projet

7.1. Programme

Afin de répondre aux enjeux de l’agriculture urbaine et aux besoins de la ville de Bagnoli, j’ai choisi un programme basé sur l’éduction et la formation à l’agriculture. Le projet est composé de plusieurs bâtiments formant un campus universitaire orienté vers l’étude de l’agronomie et l’agriculture. Ce programme s’ajoute aux activités du quartier déjà existantes, comme une école d’ingénierie, une université des sports, le parc des expositions d’Outre-mer plus au Nord. Mais il concerne également des projets en cours de construction ou de conception sur le site de Bagnoli, tels que la cité des sciences, un pôle technologique de l’environnement, un aquarium thématique (« Turtle Point »), un musée du cinéma (« Studios Napoli ») et un centre touristique (« Porte du Parc »).

Tous ces projets montrent bien l’engouement pour ce site, mais également le souhait des autorités publiques de créer un pôle à la fois touristique et culturel basé sur l’étude et le respect de l’environnement.

C’est suite à cette analyse, de ce qui est déjà présent dans les environs et de ce qui le sera, que j’ai choisi le programme d’une université en lien avec l’agriculture. Pour comprendre les besoins d’une université pour ingénieurs en agronomie et agriculture, je suis allée à la rencontre des occupants de la faculté d’agronomie basée à Louvain-la-Neuve, ainsi que des étudiants suivant cette formation.

Il ressort de ces rencontres un besoin d’activités multiples, qui n’ont pas nécessairement de liens entre elles. C’est pourquoi j’ai choisi de les séparer en plusieurs blocs de bâtiments : administratifs, auditoires, zones de production (en champs, sous serres, en potager, etc.), salles de classes, restaurant universitaire, bibliothèque, logements étudiants,…etc.

Pour m’aider, j’ai eu la chance de trouver le programme détaillé en m2 de l’école supérieure d’agronomie de Montpellier, qui m’a permis d’établir une approximation des surfaces nécessaires à la réalisation de mon programme78. Cet établissement est installé sur un campus d’une superficie d’environ 30 hectares, sur lequel sont disséminé une trentaine de bâtiments (un bâtiment d’accueil, une bibliothèque, un grand auditoire, une serre, un bâtiment restaurant et vie estudiantine, plusieurs petits bâtiments de salles de cours et de grands espaces verts extérieurs destinés à la pédagogie). Environ 10 000m2 de bâtiments qui accueillaient en 2016 jusqu’à 1600 étudiants.

7.2. Concept

Dans ce projet, l’agriculture représente un levier afin que le bâtiment fonctionne selon des principes de durabilité. C’est pourquoi il est primordial d’utiliser toutes les techniques mises à notre disposition pour aller dans ce sens. En effet, diminuer les coûts d’utilisation d’un projet de cette ampleur est en adéquation avec un programme qui se veut respectueux de son environnement. Le programme devient un outil pédagogique basé sur les principes du développement durable.

Ainsi en plus de l’agriculture, des infrastructures seront mises en place pour que le projet fonctionne sur les principes de l’économie circulaire : rien ne se perd, tout se transforme ! Un système de collecte des déchets organiques des bâtiments (restaurants, logements, serres), un système de stockage des eaux de pluie, un recyclage des eaux usées des bâtiments, une production d’énergie verte (panneaux solaires, éoliennes). La création d’une couverture favorise l’installation de ces éléments car elle engendre une zone plane stratégiquement située par rapport à l’ensemble des édifices de l’école, à l’ensoleillement et aux vents.

78 Faciliter l’organisation de vos évènements dans un cadre exceptionnel [En ligne] ; https://www.supagro.fr/web/UserFiles/File/01-supagro/08-locaux/offre-espaces-locations-montpellier-supagrojuin-2016.pdf {consulté le 23 mai 17}

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Figure 70: Pratiques présentes dans le projet

7.2.1. Eaux de pluie et eaux usées

> Le volume de la citerne : (réf, Récupérer l’eau de pluie [En ligne] ; http://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/5-realiser-un-pre-dimensionnement-de-laciterne.html?IDC=7381{consulté le 23 mai 17}) Sur base d'une méthode simplifiée: on compare le volume annuel d'eau de pluie collecté avec les besoins annuels en eau de pluie. À savoir qu’à Naples les précipitations moyennes sont de 1000 mm/an (réf, http://www.climatsetvoyages.com/climat/italie/naples).

Le Volume de la citerne [m³] = minimum entre eau de pluie collectée / besoins [m³/an] X autonomie souhaitée [jours] (entre 2 et 5 semaines, soit 14 à 35 jours) / 365 [jours]

Naples

Jan

Fév

Mars

Avr

Mai

Jui

Jui

Aoû

Sept

Oct

Nov

Déc

Année

Préc.(mm)

105

100

85

75

50

35

25

40

80

130

160

120

1005

Jours

10

10

10

9

6

4

2

4

6

8

11

11

91

Figure 71: Tableau des précipitations moyennes de la ville de Naples

> Recyclage des eaux usées : Dans les bassins de traitement biologique, on peut également traiter les eaux produites par l’utilisation du bâtiment (eaux usées = eaux qui ont été altérées par l’homme).

On en distingue deux sortes :

•

•

Les eaux grises (eaux de lavage, ménagères: lavabos, douches, machines à laver, eaux de procédés de fabrication légers, etc.) peuvent être recyclées mais nécessitent un traitement légèrement moins poussé que pour l'épuration de l'ensemble des eaux usées du bâtiment. Après traitement, ces eaux peuvent être employées pour l’arrosage des cultures.

Les eaux noires (eaux provenant des toilettes) peuvent être recyclées moyennant un traitement approprié.

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> Une couverture

Cette couverture sera construite en poteaux-poutres de bois, sous la forme d’une trame de 5m/5m. Elle reliera les bâtiments entre eux afin de former un tout et de protéger les utilisateurs du soleil et du vent.

Le but est de séparer l’école en plusieurs blocs de bâtiments : bâtiment administratif, l’auditoire, les zones de production (en champ, sous serre, en potager, etc.), les salles de classes, le restaurant universitaire, la bibliothèque et les logements étudiants.

La multiplication des poteaux par endroit créera un sentiment de protection et de grandeur, le sous-bois. D’un point de vue construction, l’augmentation des poteaux s’expliquera par un poids plus important à soutenir dans cette zone. Dans les autres cas, l’emplacement des poteaux reste identique du fait d’un changement d’activité plus statique, des bâtiments très ouverts et un poids de portance inférieur. Un pare-soleil, disposé en structure secondaire, permet dans ces zones de protéger les utilisateurs.

La disposition des bâtiments permettra le passage et la vue, mais également des activités plus statiques. L’espace public se prolonge sous la couverture et invite les passants à le traverser.

Plusieurs places résultent de la disposition des bâtiments, une place d’entrée avec un auvent, une place couverte, une place ouverte avec le terrain de sport, une place du marché et un espace piétonnier. Cette place ouverte vers l’extérieur intégrera de vrais arbres et pourrait être comparée à la clairière du projet, c’est-à-dire la cour de l’école. La végétation sera intégrée dans le projet à plusieurs endroits. La disposition des bâtiments autour de cette clairière, semblable à un cloître, a été choisie afin de protéger les étudiants sans pour autant les enfermer.

Figure 72 : Schéma de circulation

Une partie de cette couverture sera accessible par les bâtiments qui la perforent. Ce sera un lieu stratégique avec une vue imprenable sur la mer. La couverture sera située à 8m de hauteur, soit deux niveaux de bâtiments. Seuls deux endroits exigeaient que la hauteur de la couverture soit modifiée, d’une part au niveau de l’entrée projet face au bâtiment administratif et, d’autre part, au niveau de la place du marché accolée à la serre. Les activités qui s’y dérouleront nécessitant une ouverture vers l’extérieur.

Un système accessible sous le plancher supérieur de la couverture permettra l’écoulement des eaux de pluie dans le but de les récupérer et stocker. Pour accéder à cette couverture, les utilisateurs pourront, soit passer par les bâtiments, soit par des circulations extérieures situées dans l’espace public. Face à la mer, la couverture du bâtiment en périphérie descendra jusqu’au sol afin de créer une continuité verte entre l’espace public et le projet.

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Certains poteaux traverseront la couverture, semblables à des arbres techniques, ils auront un rôle de protection solaire et collecteront cette énergie. Placés à des nœuds de croisement, ils permettront des rassemblements, ainsi des activités de rassemblement statique. Le second intérêt d’une continuité entre le dessous et le dessus de la couverture est généré par le cerveau humain qui va faire des rapprochements entre les informations. Les poteaux coupés au niveau inférieur seront donc associés à ceux qui traversent la couverture et le cerveau associera les deux espaces.

Références :

Figure 73: « Academy Mont-Cenis » à Herne (Allemagne)

Figure 74: "eTree"

7.3. Techniques agricoles

Figure 74: Techniques agricoles sur le master plan

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Il faut donc tout d’abord procéder à la dépollution du site avant d’y implanter une activité agricole à but alimentaire. Voir ci-dessus les techniques de dépollution.

Une fois cette zone dépolluée, l’agriculture peut s’y décliner sous différentes formes selon le lieu où l’on se trouve sur le site (150ha). Proche des courants hydrauliques, qui ont propagé la pollution sur le site, l’utilisation d’agriculture hors sol est à privilégier (bacs potagers, agriculture sous serre, sur toiture).

Le programme du projet émanant d’une université d’ingénieurs en agronomie et agriculture, il me semble important que les étudiants puissent avoir accès facilement à la plus grande variété de techniques agricoles possibles. C’est pourquoi, au niveau du bâtiment de la faculté, il est nécessaire de disposer d’espaces de recherches et d’innovation, en milieu protégé, permettant la semence et la pousse des plantes (serriculture).

L’agriculture sous serre, couplée ou non à une agriculture aquaponique, permet la pousse, en milieu protégé, d’aliments nécessitant un environnement particulier (chaleur, humidité, protection).

Suite à l’analyse et aux informations collectées sur le système (« Courtirey ») de bacs superposés, j’envisage la mise en place de ce système dans le projet de la serre. Un lieu de production permettant aux étudiants du programme de la faculté d’agronomie et d’agriculture d’apprendre et de faire de la recherche dans un milieu protégé. La forme de cette serre sera simple pour permettre une utilisation optimale du lieu ; dans ce cas la fonction révèle la forme.

Lorsque les superficies le permettent, l’agriculture traditionnelle devra être privilégiée. Cette solution reste la plus rentable et la plus facile en termes d’exploitation. Toutefois, suite aux erreurs dues à cette pratique et au vu des études citées plus haut, je privilégierais une pratique telle que la permaculture afin de produire de manière durable et intelligente.

Le programme mis en place, que ce soit à l’échelle du master plan ou du projet, implique l’ajout de logements. Des potagers partagés peuvent être prévus dans la nouvelle zone résidentielle située en périphérie du site, cette pratique favorisant l’appartenance à un quartier et la cohésion de celui-ci. L’habitat groupé tend à être une démarche écologique ; c’est pourquoi j’ai souhaité créer une cité jardin autour de l’agriculture et du vivre ensemble afin de répondre aux enjeux sociaux du futur quartier. Les pratiques urbaines sont fortement influencées par l’apport d’agriculture dans un projet. Actuellement on fait face à deux opposés, soit c’est l‘individualisme qui prône, soit le collectif, mais les projets d’habitats groupés sont moins nombreux.

CULTURE HYDROPONIQUE

PERMACULTURE

SERRICULTURE

AQUACULTURE

Figure 75: Schéma techniques agricoles dans le projet

L’agriculture urbaine est une des réponses aux problèmes d’environnement et démographiques futurs, mais à elle seule elle ne pourra nourrir les populations de “demain“. De nouvelles innovations dans ce secteur pourraient y contribuer. C’est pourquoi des lieux de formations, de recherches et d’innovations sont importants. Face à la pénurie engendrée par les guerres, nous avons, par le passé, déjà su adapter nos modes de production (jardin de la victoire), il faut donc rester confiant en l’avenir. L’agriculture urbaine intelligente et durable pourrait contribuer à diminuer les inégalités qui sont responsables de la faim dans le monde.

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V. Conclusion Pour conclure, je dirais, qu’au travers de ce travail, on a pu constater que des solutions d’agriculture urbaine ont déjà été mises en place. Les potagers partagés, les structures métalliques à étages, l’utilisation des toits, ainsi que des projets plus utopiques comme des tours agricoles en centre-ville. Cependant, la question qui persiste est : l’agriculture urbaine peut-elle réellement nourrir les villes du futur ?

Certes, l’agriculture sur les toits est un début prometteur, stratégique ; les plantations sont au plus proche du soleil, arrosées par les pluies et ces surfaces sont encore sous-exploitées.

Malheureusement, les toits situés sur les constructions de hauteur moyenne sont déjà très convoités pour l’installation d’une multitude de systèmes : des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, des récupérateurs d’eau de pluie, …etc.

Les villes futures vont continuer à s’étendre et les champs devront empiéter sur les écosystèmes déjà fragilisés. Les fermes verticales sont une des réponses des architectes/ingénieurs à ces problèmes. Toutefois, il est encore inenvisageable, tant économiquement que socialement, que des villes de taille « moyenne», comme Bruxelles ou Paris, investissent dans la création d’une tour de 30 étages destinée à l’agriculture. Cependant, si ce système venait à être rentable on pourrait imaginer que des villes, comme Singapour, développent à l’avenir ce type de construction.

Cette étude m’a montré combien les architectes ont un rôle important à jouer dans le développement de la société, au même titre qu’une multitude d’autres secteurs d’activité. Et c’est en travaillant ensemble que l’on peut aboutir à des innovations. Par contre, il faut parfois bousculer un peu les convenances et ses propres idées.

L’agriculture est, à ce jour, l’un des secteurs qui rapporte le plus économiquement, les enjeux sont énormes. A titre d’exemple, une entreprise qui occupe une place prépondérante sur le marché de l’agroalimentaire, comme Monsanto, bénéfice réellement d’une certaine forme de monopole sur les graines. Ils ont développé des semences hybrides, créant des plantes non fertiles. Ils veulent maîtriser la faim dans le monde!!! Ainsi, les agriculteurs ou jardiniers amateurs ne pourraient plus utiliser les graines obtenues à partir de leurs propres légumes/fruits, ils seraient contraints d’en acheter de nouvelles à chaque fois. Ceci reviendrait à maintenir et favoriser ce statut économique déjà bien établi actuellement.

A contrario, avec l’amélioration des transports (exemple, le test du train magnétique "Hyperloop" = 1000km/h), on pourrait imaginer un jour que les zones de vie soient géographiquement très éloignées des zones de culture. En effet, si l’exportation des denrées se révèle être économique et rapide du fait de transports ultra rapides, pourquoi les entreprises du secteur agroalimentaire investiraient-elles dans l’agriculture urbaine.

A l’heure actuelle, je ne suis toujours pas convaincue que l’agriculture urbaine ne pourrait pas nourrir les populations futures. Elle y contribuera très certainement, mais ce n’est pas le seul point qu’il faudra améliorer. Il y aura également lieu de diminuer la part des cultures destinées à l’alimentation du bétail, réduire le gaspillage alimentaire, utiliser des technologies agricoles durables, enrayer l’étalement urbain sur les champs et sensibiliser les générations futures.

Finalement, je dois bien reconnaître que je ne savais rien de l’agriculture. Cependant, je me suis rapidement rendue compte qu’elle était à la base de notre civilisation, de notre mode de vie actuel pourtant si dissocié de la nature. L’architecture n’est que le résultat d’un changement climatique qui a réuni les hommes et les a amené à vivre ensemble.

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VI. Bibliographie >Livres :

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Cahiers thématiques n°11, Agriculture métropolitaine/ Métropole agricole, (2012), Édition de la Maison des sciences et de l’homme, Paris, coédition ENSAPL, Lille RABAH DJEDJIG, (2013), Thèse sur l’impact du végétales à l’interface bâtiment microclimat urbain, Université de La Rochelle 100 Innovations qui vont changer votre vie, Soon Soon Soon VINCENT CALLEBAUT (5 novembre 2015), Paris 2050 DICKSON DESPOMMIER, 14 novembre 2011), The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century (Anglais) Broché – PHILIP JODIDIO, (28 septembre 2013), Green Architecture Now! Vol. 1, (Anglais) Relié

>Sites : -

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L’Aquaponie Pratique [en ligne] ; http://aquaponie-pratique.com {consulté le 24 mai 2016} Fermes urbaines [en ligne] ; http://publi.lemonde.fr/intel-innovation/fermes-urbaines.html {consulté le 24 mai 2016} Agence SOA [en ligne] ; http://www.soa-architectes.fr/ {consulté le 24 mai 2016} Philips Biosphere home farming, (24 Aout 2009) [en ligne] ; http://www.diisign.com/2009/08/philips-biosphere-home-farming/ {consulté le 24 mai 2016} The vertical fram[en ligne] ; http://www.verticalfarm.com {consulté le 24 mai 2016} New-York : les gratte-ciels sont envahis de jardins bios, (13 Mai 2011) [en ligne] ; http://www.infosud.org/New-York-les-gratte-ciels-sont,9650 {consulté le 24 mai 2016} Des fermes urbaines sur les toits de New-York, (21 Jan 2013) [en ligne] ; http://www.ecolopop.info/2013/01/des-fermes-urbaines-sur-les-toits-de-new-york/16118 {consulté le 24 mai 2016} Greenpoint, Brooklyn, NYC [en ligne] ; http://gothamgreens.com/our-farms/, {consulté le 24 mai 2016} Jardins aéroponiques [en ligne] ; http://www.hydrodionne.com/jardins-aeroponiques.html {consulté le 24 mai 2016} Avec les fermes verticales, les géants du high-tech japonais investissent dans l'agriculture (03 Juin 2015) [en ligne] ; http://www.slate.fr/story/102453/fermes-verticales-high-tech-japon-agriculture {consulté le 24 mai 2016} Des fermes verticales pour nourrir les villes, (21 Juillet 2015) [en ligne] ; http://balises.bpi.fr/sciences-et-techniques/des-fermes-verticales-pour-nourrir-les-villes-1 {consulté le 24 mai 2016} Les fermes verticales, les villes du futur, (24 Mars 2015) [en ligne] ; http://www.industrieagroalimentaire.com/fermes-verticales-villes-futur/ {consulté le 24 mai 2016} The World’s First Commercial Vertical Farm Opens in Singapore, (26 Oct 2012) [en ligne] ; http://inhabitat.com/the-worlds-first-commercial-vertical-farm-opens-in-singapore/ {consulté le 24 mai 2016} Les fermes verticales : un premier essai commercial à Singapour (28 Nov 2012) [en ligne] ; http://www.ecolopop.info/2012/11/les-fermes-verticales-un-premier-essai-commercial-asingapour/15990 {consulté le 24 mai 2016} Singapour parie sur la ferme urbaine verticale [en ligne] ; http://le1hebdo.fr/numero/54/singapour-parie-surla-ferme-urbaine-verticale-908.html {consulté le 24 mai 2016} Des légumes bios et du poisson sur les toits de Berlin (16 Dec 2011) [en ligne] ; http://fr.myeurop.info/2011/12/16/des-legumes-bios-et-du-poisson-sur-les-toits-de-berlin-4108 {consulté le 24 mai 2016} Jardins suspendus de Babylone [en ligne] ; https://fr.wikipedia.org/wiki/Jardins_suspendus_de_Babylone {consulté le 24 mai 2016} Ferme verticale [en ligne] ; https://fr.wikipedia.org/wiki/Ferme_verticale {consulté le 24 mai 2016} Les jardins suspendus, un inventeur Haut Savoyard dépose le brevet ! [en ligne] ; http://www.ecoblog.fr/2009/07/les-fermes-verticales-jean-claude-rey-courtirey/ {consulté le 24 mai 2016} Closed Loop, open source [en ligne] ; http://plantchicago.org {consulté le 24 mai 2016} Food and agriculture Organization [en ligne] ; http://faostat3.fao.org/browse/F/*/F {consulté le 24 mai 2016} Les données ouvertes de la Banque mondiale » [en ligne] ; http://donnees.banquemondiale.org {consulté le 24 mai 2016}

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Illustrations

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Figure 1: Carte du monde montrant les premiers foyers de l'agriculture et leurs extensions J. Diamond et al., « farmers and their languages : the first expansions », Science, 2003 Figure 2: Plan de "Catal Höyük", Turquie [En ligne] ; https://www.pinterest.com/pin/327918416595251298/ Figure 3: Les vertus du jardin ouvrier [En ligne] ; http://jardins-familiaux.pagespersoorange.fr/histoire.htm Figure 4: Une moissonneuse de 1881[En ligne] ; https://fr.wikipedia.org/wiki/Batteuse Figure 5: Frise historique de l’agriculture [En ligne] ; http://www.wwf.be/_media/LPR2014_resume_661607.pdf Figure 6: La croissance de l'empreinte écologique globale [En ligne] ; Figure 7: Composition de la population mondiale (2010) [En ligne] ; http://donnees.banquemondiale.org Figure 8: Nourrir le futur [En ligne] ; http://www.nature.com/scientificamerican/journal/v301/n5/box/scientificamerican110980_BX1.html Figure 9: Mer d'Aral en 2000 et 2014 (NASA) [En ligne] ; http://www.nationalgeographic.fr/video/environnement/2014/disparition-de-la-mer-daral-lescauses-dun-desastre-ecologique Figure 10 et 11: Vue intérieure et extérieure du "Svalboard Global Seed Vault", Norvège [En ligne] ; https://potagersdantan.wordpress.com/2010/10/ Figure 12 et 13 : La "Grande Moisson" (Juin 1990) [En ligne] ; http://www.gadweil.com/creationsla_grande_moisson.html & http://www.lemonde.fr/m-actu/portfolio/2014/12/22/les-grandsmoments-des-champs_4543856_4497186.html Figure 14 et 15: Culture hydroponique [En ligne] ; http://benefitof.net/benefits-of-hydroponics/ Figure 16: Schéma culture aquaponique, http://teca.fao.org/fr/read/8644 - retouché avec Illustrator et Photoshop Figure 17 : Schéma des techniques d’agriculture, fait avec le logiciel illustrator Figure 18 : La permaculture [En ligne] ; https://www.pinterest.com/tomviets/food-forest/ Figure 19: Biomimétisme (Vincent Callebaut) [En ligne] ; http://lefourtout-dolivier.overblog.net/article-quand-les-projets-d-architecture-font-faire-woua-116217267.html Figure 20: plan d'implantation [En ligne] ; http://soa-architectes.fr/fr/#/fr/projects/show/90 Figure 21: Vue des logements actuels [En ligne] ; http://soa-architectes.fr/fr/#/fr/projects/show/90 Figure 22 & 23 Images 3D du projet [En ligne] ; http://soa-architectes.fr/fr/#/fr/projects/show/90 Figure 24: Coupe du projet Avant-Après [En ligne] ; http://soaarchitectes.fr/fr/#/fr/projects/show/90 Figure 25: Plans des étages des serres [En ligne] ; http://soa-architectes.fr/fr/#/fr/projects/show/90 Figure 26: Exemples de bacs potagers, fait avec le logiciel photoshop Figure 27 : « Eden project » en Angleterre [En ligne] ; https://en.wikipedia.org/wiki/File:Eden_Project_geodesic_domes_panorama.jpg Figure 28: Food production (Regen Village) [En ligne] ; http://www.effekt.dk/regenvillages/ Figure 29: Glass enveloppe (Regen Village) [En ligne] ; http://www.effekt.dk/regenvillages/ Figure 30: Les serres sous toutes leurs formes, fait avec le logiciel photoshop Figure 31: Vue intérieure de la société "Sky Greens" [En ligne] ; https://www.pinterest.com/pin/514043744948627259/ Figure 32: Vue aérienne de la société "Sky Greens", Google Maps - 200 Lim Chu Kang Lane 3, Singapour 718804 Figure 33 &34:Vue extérieure et intérieure de la société "Sky Greens" [En ligne] ; http://inhabitat.com/the-worlds-first-commercial-vertical-farm-opens-in-singapore/sky-greenssingapore-worlds-first-vertical-farm-2/ & http://www.eatglobe.com/news/farming/407-singapores-high-tech-vertical-farming.html Figure 35: Schéma fonctionnel du système hydraulique [En ligne] ; http://singaporemagazine.sif.org.sg/farming-in-the-sky - retouché sur Photoshop Figure 36 : Schéma la multiplicité des formes d’agriculture urbaine, Daniel et al. 2013 - retouché sur Photoshop Figure 37: Schéma enjeux de l’agriculture urbaine, Duchemin et al. 2010 - retouché sur Photoshop Figure 38: Différence entre zone rurale et les villes [En ligne] ; http://bybeton.fr/maitrise-ilots-dechaleur-urbains-solutions-beton Figure 39: Le coefficient de biotope par surface [En ligne] ; http://www.vizea.fr/actualites/actus/816-vers-l-integration-du-coefficient-de-biotope-parsurface-cbs-au-reglement-du-plu.html Figure 40: Schéma économie circulaire autour de l'agriculture urbaine, fait avec le logiciel illustrator

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Figure 41: Schéma des transports lié à l'alimentation [En ligne] ; http://www.effekt.dk/regenvillages/ Figure 42: Schéma techniques agricoles dans le projet ; http://www.effekt.dk/regenvillages/retouché sur Photoshop Figure 43: 3D de l'intérieur du système "Courtirey" [En ligne] ; http://www.foodurbanism.org/rooftop-farming-in-romainville/ Figure 44: Coupe du système "Courtirey" [En ligne] ; http://www.ryerson.ca/carrotcity/board_pages/housing/romainville.html Figure 45: Vue extérieure d'une "ferme container" [En ligne] ; http://www.transitionverte.com/urban-farm-units-nourrissez-10-personnes-sur-une-place-de-parking/ Figure 46: Vue des toits du "Brooklyn Grange" [En ligne] ; http://www.brooklyngrangefarm.com/mission/ Figure 47: Vue des toits du "Brooklyn Grange" [En ligne] ; http://www.motherearthnews.com/organic-gardening/brooklyn-grange-farm-zbcz1508.aspx Figure 48: Vue extérieure de la "ferme Lufa" [En ligne] ; http://www.voirvert.ca/projets/projetdemonstration/les-dessous-des-fermes-lufa Figure 49: Vue intérieure de la "ferme Lufa" [En ligne] ; http://www.uneparisienneamontreal.com/2013/05/23/la-main-au-panier-3/ Figure 50: Première ferme verticale dessinée [En ligne] ; http://www.ecoattitude.org/accueil/node/248 Figure 51: Image 3D du "Dragonfly" [En ligne] ; http://www.geo.fr/environnement/actualitedurable/le-projet-dragonfly-en-images Figure 52: Vue 3D de la "Tour vivante" (SOA) [En ligne] ; http://soaarchitectes.fr/fr/#/fr/projects/show/27 Figure 53 : Zones végétalisées et réseaux à Naples [En ligne] ; Figure 54 : Nutriments et minéraux essentiels à la plante [En ligne] ; http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/Dizionario/Supplementi01/LessicoAmbiente/Lessic oAmbienteLZ.htm Figure 55 : Analyse comparative entre Brussels et Naples [En ligne] ; http://aqicn.org/map/europe/ Figure 58 : Friches industrielles à Naples, fait avec le logiciel illustrator Figure 59: Dessin 3D du site de Bagnoli [En ligne] ; https://www.internazionale.it/reportage/2016/05/07/napoli-bagnoli-bonifica - retouché sur Photoshop Figure 61 : Photo de l’usine Ilva Bagnoli (1960) [En ligne] ; http://www.comune.napoli.it/flex/cm/pages/ServeBLOB.php/L/IT/IDPagina/11386/GPA/36/GPI/1 2 Figure 62: Cartographie du site de Bagnoli [En ligne] ; http://www.comune.napoli.it/flex/cm/pages/ServeBLOB.php/L/IT/IDPagina/11386/GPA/36/GPI/5 Figure 63: Vue du ciel du parc "Gas Works Park" [En ligne] ; http://klyoom.com/miscellaneous/‫جولة‬-‫داخل‬-‫بارك‬-‫أشغال‬-‫الغاز‬-‫فى‬-‫سياتل‬.html Figure 64: Carte des courants hydrauliques pollués et carte piézométrique, fait avec le logiciel illustrator Figure 65: Vue extérieure "Sidwell friends School" [En ligne] ; https://www.pinterest.com/edrdesign/green-schools/ Figure 66: Flux, traitement des eaux [En ligne] ; https://www.asla.org/sustainablelandscapes/sidwell.html Figure 67: Frise du site Bagnoli, fait avec le logiciel illustrator Figure 68: Plan de secteur, fait avec le logiciel illustrator Figure 69: Schémas 3D des lieux importants du master plan, fait avec le logiciel illustrator Figure 70: Pratiques présentes dans le projet [En ligne] ; http://www.effekt.dk/regenvillages/retouché sur Photoshop Figure 71: Tableau des précipitations moyennes de la ville de Naples [En ligne]; http://www.climatsetvoyages.com/climat/italie/naples - retouché sur Illustrator Figure 72: « Academy Mont-Cenis » à Herne (Allemagne) [En ligne] ; http://thomasrobbin.de/?p=1496 Figure 73: "eTree" [En ligne] ; http://www.danilette.com/2015/12/l-etree-l-arbre-solairemultifonction.html Figure 74: Techniques agricoles sur le master plan, fait avec le logiciel illustrator Figure 75: Schéma techniques agricoles dans le projet, fait avec le logiciel illustrator

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Remerciements Je souhaite tout particulièrement remercier Mr Thielmans, mon promoteur de mémoire, qui depuis deux ans m’a aidé à réaliser cette étude qui me tenait à cœur. Les conseils et références qu’il m’a apportés, ainsi que l’aide pour la mise en place de mon projet. Ses connaissances sur le sujet m’ont été précieuses puisque étant parfois hors de mon champ d’étude.

Je souhaite également remercier toutes les personnes que j’ai pu rencontrer, qui sont impliquées de près ou de loin dans l’agriculture urbaine et qui m’ont consacré du temps pour m’expliquer l’agronomie, l’agriculture, le fonctionnement des serres, ainsi que l’implication des architectes dans ce domaine. Je souhaite citer certain d’entre eux : Mr H. Jijakli (professeur à Gembloux Agro-Bio Tech) qui m’a soutenue dans la rédaction de mon pré-mémoire, de même que pour toutes ses références ; Mr G. Van Moeseke, mon second promoteur, qui a suivi mon travail ; Mr P. Bertin (professeur à Agro Louvain) qui m’a confié ses notes de cours sur l’agronomie et avec qui j’ai pu m’entretenir longuement de l’agriculture urbaine ; Mr Philippe Neerman (architecte paysagiste) qui a accepté d’être mon expert et qui m’a accordé un temps précieux pour répondre à mes question avec patience et gentillesse.

Je souhaite aussi remercier les personnes de ma famille et Mme Christine De Bock qui ont consacré beaucoup de temps à lire et à corriger tous mes travaux en raison de ma dyslexie.

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