L’agriculture urbaine est devenue une mode. Serait-elle une solution pour résoudre les problèmes de pénurie alimentaire, annoncée par les rapports de la FAO, de la Banque mondiale et de l’OCDE? En créant des fermes verticales implantées au sein même des immeubles, architectes et ingénieurs agronomes espèrent offrir un complément à l’agriculture classique.

Une autre solution: la ferme sur les toits. New York l’a adoptée. Deux exemples à Brooklyn et dans le Queens prouvent qu’il est possible de développer l’agriculture pleine terre même en ville. Paris opte pour la ferme sur les toits. Ainsi l’école Agro Paris Tech, située dans le Ve arrondissement de Paris, transforme son toit en potager laboratoire. L’association «Potager sur les toits» a convaincu la direction de l’école d’investir un espace de 600m2 pour y mener des expérimentations, un projet établi en collaboration avec l’INRA. «Tester des solutions innovantes destinées à cultiver de façon durable en milieu urbain. Des potagers pourraient ainsi verdir plusieurs hectares de toitures parisiennes en réutilisant compost, déchet de bois, marc de café, etc.»

La végétalisation des toits, première démarche

La mairie de Paris a évalué à 314 hectares la surface des toitures végétalisables dans la capitale. La végétalisation extensive des toitures est aujourd’hui une démarche mondiale qui répond aux souhaits des accords de Kyoto. Mais, cette pratique nouvelle était peu développée jusque-là en France, tandis que chez nos voisins d’Europe du nord, cette technique était très répandue. 10% des maisons possédaient une couverture végétale. Ainsi, cette végétalisation des toits s’inscrit dans une démarche de développement durable, tant appréciée aujourd'hui. Elle améliore la qualité de l’air et de l’eau. Elle permet de fixer le CO2 et de limiter les inondations, rendant ainsi les villes plus agréables.

Vers une autre agriculture

L’association «Potager sur les toits» veut donc aller plus loin et investir le toit des écoles, des collèges, des HLM: «Le potager, c’est idéal pour l’insertion. On peut créer des emplois en faisant pousser des légumes!» L'association s'inscrit dans la lignée des travaux de Dickson Despommier.

En France, les potagers existent de manière individuelle sur les toits-terrasses de Paris. Contrairement aux projets réalisés en Amérique du nord, les installations françaises n'ont aucune vocation commerciale. Ainsi, le potager de 600m2 installé sur les toits de l'institut Agro Paris Tech, en partenariat avec l'INRA, est avant tout expérimental. «Nous testons différents types de substrats à base de bois et de compost auxquels nous avons ajouté, ou pas, des vers de terre et du mycélium de champignon», explique Nicolas Bel, président de «Potager sur les toits», à l'initiative du projet.

Parallèlement, d’autres projets sont à l’étude. Ainsi, le Laboratoire d’Urbanisme Agricole (LUA) créé en 2012 à l’initiative de SOA, une agence d’architecture, innove et développe le projet de ferme urbaine. Il réunit, pour ces études, différentes branches corporatives. Il rassemble des groupes de réflexion et d’échanges, l’objectif étant de développer un urbanisme agricole. Le laboratoire se présente comme une structure de collaboration et de concertation qui réunit les compétences autour de ces projets exceptionnels. Car il considère la ville comme un territoire durable à part entière et place l’homme au cœur de sa réflexion.

Innovation des fermes verticales

Voulant aller plus loin dans leurs élaborations, Augustin Rosenstiehl et Pierre Sartoux, dans leur cellule de recherche consacrée à l’agriculture urbaine au sein de leur agence, SOA Architectes, ont invité le professeur Dickson Despommier, chercheur à l’université de Columbia de New York. Ainsi, en mai 2008, Dickson Despommier et quelques étudiants venus d’Europe ont été invités à participer à un groupe de travail de dix jours qui visait à mettre en image les travaux théoriques sur les fermes verticales de l’Américain. La question de l’architecture reste pour l’instant en suspens.

Dickson Despommier est microbiologiste, écologiste et professeur de l'environnement. Dans l’un de ses cours, en 1999, il présente l’idée de faire des cultures dans de grands bâtiments, d’où le nom d'agriculture verticale. En 2010, il publie un ouvrage, La ferme verticale: nourrir le monde au XXIe siècle (1).

À l’origine, les fermes verticales étaient considérées comme un projet irréalisable, utopiste. À présent, des prototypes sont construits dans de nombreux pays. En Corée du Sud, plus de 50 usines de plantes sont considérées comme des fermes verticales. À Singapour, en 2012, une ferme verticale commerciale a ouvert ses portes et une autre à Chicago a été construite dans un ancien bâtiment industriel.

Les fermes verticales présentent de nombreux avantages: la nourriture est biologique. Il est possible de cultiver toute l'année et en tout lieu et l'utilisation de produits agrochimiques est éliminée. Si son idée était considérée comme visionnaire il y a plusieurs années, aujourd’hui, elle est devenue un modèle pour tous les pays, car les importations alimentaires sont élevées et onéreuses.

Du projet à la réalisation

Le cadre du projet est décidé, proche de Paris, sur le plateau de Seine-Saint-Denis. Il s’agit du territoire de Romainville. Les bâtiments sont ceux de la cité HLM Marcel Cachin, construite dans les années 1950, typique des grands ensembles de l’époque. Ce lieu est particulier. Il est excentré du centre ancien de la ville. Une première réhabilitation de la cité a eu lieu dans les années 1990. Depuis 2001, la cité Marcel-Cachin fait l’objet d'une Opération de Renouvellement Urbain qui a été transformée en projet ANRU (Agence Nationale pour la Rénovation Urbaine) ayant pour but d'intégrer durablement le quartier au centre ville par des interventions architecturales, urbaines et paysagères.

Aujourd’hui, après la destruction de bâtiments, le renouvellement de voies de circulation urbaine, la création d’équipements sociaux, le quartier se renouvelle: construction d’une médiathèque et d’une maison de l’enfance. Il se transforme: création d’une maison de retraite et d’un espace de proximité. La rénovation devrait permettre la mixité sociale en homogénéisant la ville et en accueillant toute la population.

D’autre part, la création d'espaces personnalisés au pied des immeubles et la réhabilitation des bâtiments entraîneront une modification des usages du quartier. S’ajouteront de nouveaux commerces. Inauguré fin 2011, un système automatisé de collecte des déchets par aspiration pneumatique a été installé dans le quartier. Il affirme l'engagement de la municipalité dans une voie durable.

Une nouvelle image du quartier

Le projet se compose d’une ferme soutenue par un portique enveloppant le bâtiment existant. Cette ferme sera un bâtiment agricole. Elle ressemblera à une serre classique. Ce nouveau projet donnera une nouvelle image au quartier, un changement d’horizon et de rythme. La ferme agricole a été greffée à trois bâtiments. Elle s’organise en trois catégories principales: les zones de culture, les locaux de travail et les locaux techniques. Les zones de culture et les locaux de travail se développent sur les toits des bâtiments existants, au-dessus de cinq niveaux de logements. Les circulations et les locaux techniques sont situés à l'extrémité nord d’un bâtiment.

Une ferme organisée en deux niveaux

L’entrée de la ferme est située au niveau des locaux techniques, face à la prairie centrale. De cette manière, l’entrée est dans l’axe du parc et directement connectée aux équipements publics qui encadrent la prairie centrale: la maison de l'enfance et la médiathèque.

Une large entrée est aménagée au rez-de-chaussée pour permettre la manipulation de la terre et du matériel agricole. Un ascenseur et un escalier hélicoïdal mènent à la ferme. Sur les toits, la ferme est organisée en deux niveaux. Les locaux de travail sont situés sur les toits des bâtiments techniques.

Au premier niveau, on trouve les chambres froides, un local de transformation et de conditionnement, un stock de consommables ainsi qu’un local d'entretien du matériel.

Au niveau supérieur, sont organisés la pouponnière, le stock de produits dangereux, la miellerie, ainsi qu'un coin repas, un bureau et un vestiaire.

Trois environnements climatiques différents

L’espace dédié aux cultures est divisé en trois zones sous serres en polycarbonate, chacune sur le toit d'un bâtiment différent. Les serres sont constituées de poutres et de poteaux métalliques légers. Les cultures choisies nécessitent trois environnements climatiques différents pour cultiver des légumes de toutes sortes toute l'année. C’est pourquoi les trois serres sont chauffées en hiver à des températures différentes: 8°C pour la serre sur le toit du premier bâtiment, 12°C pour la serre du deuxième bâtiment, et 18°C pour celle du troisième. Elles sont reliées par des passerelles en caillebotis.

Les consommations énergétiques des serres sont optimisées grâce à une enveloppe thermique performante, à la mise en place d’écrans thermiques mobiles, à un ordinateur central pour la gestion de l’énergie et du climat intérieur des serres et à des températures de consigne différentes pour chaque serre.

(1) La ferme verticale: nourrir le monde au XXIe siècle, St-Martin’s Press, New York.

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