Construite en 2016 à Dartington dans le Devon (Angleterre), la serre bioclimatique de l'Agroforestry Research Trust représente une innovation majeure dans la conception de systèmes agricoles résilients. S'inspirant des travaux de Jerome Osentowski du Colorado (USA), cette serre de 400m² intègre un système de "climate battery" (batterie climatique) permettant de stocker la chaleur estivale dans le sol pour la restituer en hiver.
Caractéristiques techniques
Structure
- Serre de type commercial "Venlo" : 22,5m x 19,2m
- Hauteur exceptionnelle : 6,75m aux gouttières (6m au sommet des murs)
- Double paroi en polycarbonate
- Structure conçue pour supporter le développement d'arbres de grande taille
Système de batterie climatique
Le système repose sur deux niveaux de tubes d'échange thermique :
- Premier niveau à 1m de profondeur
- Second niveau à 0,5m de profondeur
- Ventilateurs basse consommation (100W) pour la circulation d'air
- Fonctionnement automatisé selon les conditions thermiques
Systèmes complémentaires
- "Mur d'eau" de 50 tonnes sur la face nord (réservoirs IBC noirs)
- Système de récupération des eaux de pluie
- Irrigation goutte-à-goutte
- Ventilateurs de destratification près du toit en fonctionnement continu
Performances énergétiques
Régulation thermique
- Température intérieure = température extérieure + 5-7°C en moyenne
- Climat équivalent au sud-ouest du Portugal
- Protection antigel naturelle : température minimale rarement sous 0°C
- Températures du sol stables entre 10-14°C toute l'année
Efficacité énergétique
- Consommation électrique minimale : environ 2,4 kWh/jour pour les ventilateurs
- Stockage thermique efficace dans le sol et le mur d'eau
- Régulation naturelle de l'humidité
- Retour sur investissement énergétique en 3-4 ans
Gestion du climat intérieur
Cycles saisonniers
- Été : stockage de chaleur dans le sol et le mur d'eau
- Hiver : restitution progressive de la chaleur
- Printemps/Automne : périodes transitoires avec régulation fine
Défis climatiques
- Impact significatif de l'ensoleillement sur les performances
- Importance de la gestion de l'humidité
- Nécessité d'une circulation d'air constante
Production alimentaire
Système cultural
La serre abrite une forêt comestible subtropicale stratifiée :
- Canopée : bananiers, agrumes, avocatiers
- Strate intermédiaire : papayers, poivriers arbustifs
- Strate basse : gingembre, plantes aromatiques
- Couvre-sol : nasturtium (adapté au cycle inversé)
Espèces cultivées avec succès
- Agrumes (citrons, limes thaï) : production commercialisable
- Bananiers (variétés Orinoco, Blue Java)
- Babaco (Vasconcellea × heilbornii)
- Poivriers vivaces (Capsicum pubescens)
- Avocatiers (variétés Hass et Fuerte)
- Diverses plantes aromatiques tropicales
Enseignements et adaptations
Points forts
- Système résilient et peu énergivore
- Production alimentaire diversifiée toute l'année
- Excellente durabilité des installations
Défis rencontrés
- Gestion complexe de certains ravageurs (aleurodes)
- Impact du manque de lumière hivernale sur certaines espèces
- Importance critique de la conception initiale
Recommandations
- Nécessité d'un sol bien drainé pour le système de tubes
- Importance de la ventilation permanente
- Gestion fine des associations de plantes
- Surveillance continue des paramètres climatiques
Conclusion
La serre bioclimatique de Martin Crawford démontre la viabilité d'un système de production alimentaire subtropical en climat tempéré, avec une consommation énergétique minimale. Ce projet innovant offre un modèle reproductible pour le développement de l'agriculture protégée durable, particulièrement pertinent dans le contexte du changement climatique.
Note : Les données de performance sont issues des mesures effectuées sur site entre 2016 et 2022. Les graphiques de température et d'humidité montrent une stabilité remarquable du système malgré les variations climatiques externes importantes.