Interactions écologiques au sein d'un écosystème prairial particulier : les Centrales Photovoltaïques au Sol

Ecological interactions in a unique grassland ecosystem : ground-mounted photovoltaic power plant

• Auteur / Autrice : Evan Coulet
• Direction : Catherine Picon-cochard
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Gestion de l'environnement
• Date : Inscription en doctorat le 01/05/2024
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la Vie, Santé, Agronomie, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut National de la Recherche Agronomique (France). Unité mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial (Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme)

Mots clés

Mots clés libres

Préservation et étude de la biodiversité

Écologie des communautés

Photovoltaïsme

Changements globaux

Services écosystémiques

Preserving and studying biodiversity

Community ecology

Photovoltaism

Global changes

Ecosystem services

Résumé

Ce projet de thèse se situe dans le cadre du programme PHOTODIV « Etude du potentiel d'accueil de la biodiversité au sein des centrales photovoltaïques au sol (CPS) », mis en place en 2019 par le bureau d'études Crexeco pour explorer les impacts environnementaux sur des groupes taxonomiques mal pris en compte. Différents stages de fin d'études niveau M2 ont contribué à renforcer ce programme entre 2019 et 2023. A ce jour, Crexeco a acquis des données concernant la flore, les rhopalocères et les orthoptères, sur plusieurs centrales photovoltaïques. Dans le cadre d'une thèse CIFRE, le doctorant travaille comme salarié à Crexeco, représenté par son co-dirigeant Hervé Lelièvre. Le laboratoire principal est l'Unité mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial (UREP) de l'INRAE, représenté par Catherine Picon-Cochard, directrice de recherche. Enfin, l'encadrement est complété par Anne Bonis du Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (UMR GEOLAB) de l'UCA. Nos recherches permettront d'apporter une analyse approfondie des données disponibles, et d'acquérir des données complémentaires pour évaluer les impacts des CPS sur la biodiversité. En prenant en compte les éléments qui différencient les centrales PV (âge de la centrale, espaces entre panneaux, hauteur des panneaux, historique de gestion, pâturage…), nous évaluerons l'effet de ces structures selon d'autres facteurs complémentaires aux variations microclimatiques. La « biodiversité ordinaire » correspond aux espèces animales et végétales que l'on trouve en grande quantité dans un écosystème. Des insectes communs, comme la plupart des orthoptères ou des rhopalocères que nous étudions, en font partie. Bien que leur valeur patrimoniale soit considérée comme faible en raison de leur caractère commun, ces espèces n'en sont pas moins indispensables au bon fonctionnement de l'écosystème et peuvent rendre des services essentiels (alimentation du bétail et des espèces sauvages, pollinisation, captage du carbone…). En étudiant l'impact des centrales photovoltaïques, nous développerons des recherches innovantes permettant de mieux comprendre le fonctionnement des communautés d'orthoptères et de rhopalocères en relation avec la flore. Nous caractériserons les micro habitats des insectes présents dans la centrales en évaluant les modifications de conditions microclimatiques induites par la présence de panneaux. Nous travaillerons sur les interactions entre ces espèces et la place importante qu'elles occupent dans la dynamique de la biodiversité et de son fonctionnement dans des écosystèmes prairiaux. Une place particulière sera allouée à l'étude du comportement des orthopères et des rhopalocères afin de comprendre en détail l'influence des CPS sur l'écosystème, au travers des interactions écologiques entre la flore et les insectes dans leur micro-habitats. Avec la combinaison d'un doctorant à forte motivation et de trois encadrants aux compétences complémentaires, nous avons l'objectif de produire divers articles scientifiques au cours du travail de thèse. Avec nos conclusions, nous pourrons apporter guides et préconisations pour maintenir la biodiversité dans les centrales PV. Finalement, le projet sera l'occasion unique pour le doctorant de travailler dans la recherche et la préservation de l'environnement, tout en apportant une plus-value certaine à l'UREP, GEOLAB et Crexeco.

This thesis project is part of the PHOTODIV program ''Etude du potentiel d'accueil de la biodiversité au sein des centrales photovoltaïques au sol (CPS)'', created in 2019 by the engineering office Crexeco to explore environmental impacts on less considered taxonomic groups. Various M2 internships have helped to strengthen this program between 2019 and 2023. Nowaday, Crexeco has acquired data on flora, rhopalocera and orthoptera in several photovoltaic power plants. In the context of a CIFRE thesis, the PhD student will be employed by Crexeco, represented by its co-director Hervé Lelièvre. The main laboratory will be INRAE's Unité mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial (UREP), represented by research director Catherine Picon-Cochard. Finally, Anne Bonis from UCA's Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (UMR GEOLAB) will provide additional support. Our research will provide a strong analysis of available data and acquire additional data to assess the impacts of CPSs on biodiversity. Considering the elements that differentiate PV power plants (age of the installation, spaces between panels, panel height, management, grazing...), we will assess the effect of these structures according to other factors complementary to microclimatic variations. “Ordinary biodiversity'' refers to plant and animal species found in large numbers in an ecosystem. Common insects are among them, like most of the orthopteras and rhopaloceras that we will study. Although their patrimonial value is considered low due to their common nature, these species are indispensable to the proper functioning of the ecosystem and can provide essential services (food for livestock and wildlife, pollination, carbon capture, etc.). By studying the impact of photovoltaic power plants, we will develop innovative research to better understand the functioning of orthopteras and rhopaloceras communities linked to flora. We will be working on the interactions between these common species and the important role they play in the dynamics of biodiversity and its functioning in grassland ecosystems. A particular place will be allocated to the study of orthoperas and rhopaloceras behavior in order to truly understand the influence of CPS on the ecosystem, through the ecological interactions between flora and insects in their micro-habitats. With the combination of a highly motivated PhD student and three supervisors with complementary skills, we purpose to produce some scientific articles during the thesis. With our conclusions, we will be able to provide guidelines and recommendations for maintaining biodiversity in PV power plants. Ultimately, the project will be a unique opportunity for the PhD student to work in research and environmental preservation, while bringing added value to UREP, GEOLAB and Crexeco.