Impact des liaisons électriques

souterraines en plein champ sur

la température du sol et la

croissance des cultures

Tuteurs : Jean ISOARD (RTE) Alexandre IRLE (RTE) Alexandra JULLIEN (AgroParisTech)

Stage de fin d’étude (2010) Pauline BONNEVIOT

3

2

1

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Remerciements :

Laetitia PASSOT, Jean ISOARD et Alexandre IRLE du service environnement réseaux de RTE.

Olivier SOULARUE, Frédéric LESUR et Jérôme HERREROS du département liaisons souterraines de RTE. François FIANCETTE et Bertrand LOUSSOUARN du Groupe d’Ingénieries de Maintenance Réseaux de Nantes. Axel GAYRAUD et Pierrick MICHEL de la chambre d’agriculture de Loire-Atlantique. Bertrand ROUX de la chambre d’agriculture de la Sarthe. Alexandra JULLIEN, Liliane BEL et Yves COQUET, enseignant chercheurs à AgroParisTech.

1. Mise en place d’une ligne souterraine (RTE) 2. Champ d’orge traversé par une ligne souterraine (P. Bonneviot, 06/2010) (Ligne dans l’axe de la perspective) 3. Bornes de signalisation sur la liaison Auvers-Sablé (P. Bonneviot, 04/2010) 4. Bornes de signalisation sur la liaison Cherré-Vibraye (P. Bonneviot, 04/2010) 5. Borne repère de la ligne Auvers-Sablé (P. Bonneviot, 04/2010)

Photographies :

5

Abstract ___________________________________________________________________ 1

Résumé ___________________________________________________________________ 2

RTE enterre les lignes à haute et très haute tension________________________________ 3

I. LES ETUDES EXISTANTES MONTRENT QU’UN IMPACT POTENTIELLEMENT IMPORTANT EST ENVISAGEABLE_________ _________ 5

1. Le développement des plantes peut être affecté par la présence des lignes _______ 5 2. Le déroulement des travaux peut être à l’origine d’impacts sur le sol et le développement des cultures _______________________________________________ 6 3. Les LS en fonctionnement peuvent impacter les sols et les plantes de façon permanente ____________________________________________________________ 9

II. PROBLEMATIQUE ET STRATEGIE : COMMENT DETECTER LES IMPACTS DES LIGNES SUR LES CULTURES ? _____________________________________ 12

1. Deux enjeux pour l’étude ____________________________________________ 12 2. Les facteurs à étudier : quels indicateurs mesurer ? ________________________ 12 3. Comment mettre en évidence et expliquer un impact potentiel ? ______________ 13

III. MATERIEL ET METHODE : ETUDE COMPLETE DE DEUX PARCELLES ET PARTIELLE DE DIX PARCELLES _______________________________________ 14

1. Etude complète de deux parcelles ______________________________________ 15 2. Protocole pour les dix parcelles étudiées partiellement _____________________ 19 4. Données qualitatives recueillies sur chaque parcelle _______________________ 21 5. Modèles statistiques associés aux mesures _______________________________ 22

IV. RESULTATS : UN IMPACT FAIBLE OU INEXISTANT _________________ 25 1. Dispositifs de mesures réellement mis en place ___________________________ 25 2. Résultats sur les parcelles en suivi complet : un impact faible ou inexistant _____ 26 3. Résultats sur les neufs parcelles en suivi partiel: des impacts faibles mais très variables _____________________________________________________________ 36

V. LIMITES DE L’ETUDE ET PROPOSITION DE NOUVELLES MESU RES POUR CARACTERISER PLUS FINEMENT L’IMPACT _____________________ 40

CONCLUSION : Un impact globalement faible, à confirmer par de nouvelles mesures ____ 43 Bibliographie______________________________________________________ 44 Annexes__________________________________________________________ 45 Vues aériennes de liaisons souterraines plein champ_______________________ 45 Récapitulatif temps, matériel et coûts ___________________________________ 47 Division de la France en 7 zones RTE __________________________________ 48 Localisation des 6 LS envisagées pour l’étude ____________________________ 48 Variations journalières de température du sol_____________________________ 52 Modèle de température, résultats R et analyses des résidus, parcelles 1 et 2 _____ 54 Evolution du nombre d’épis et de plantes en fin de cycle cultural, parcelle 1 ____ 57 Mesures de températures de surface ____________________________________ 58 Analyse des résidus de l’ANOVA sur la biomasse des parcelles en suivi partiel _ 59 Programmes R_____________________________________________________ 62 Photographies des échantillons ________________________________________ 66 Paysages au-dessus des lignes_________________________________________ 70 Mise en œuvre du protocole de mesures _________________________________ 74 Compléments d’informations sur les entretiens avec les agriculteurs __________ 78

SOMMAIRE

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Abstract More and more often, people are opposed to the construction of aerial electric cables, to

protect landscapes. The solution is to bury it into the soil. This technology, available just for the 63kV and 90kV power cable in France, is more expensive than the aerial is. To reduce the costs, the optimization of the plan leads to go straight, so inevitably trough agricultural fields. Do the underground power cable have any impact on crops ? What are the processes behind these impacts ? The existing qualitative studies mention the possibility of an important impact. This study led to quantitative measures on cereals and corn. The actual impacts are far less important than what was expected. Measures revealed an increase of 0.5 °C of the soil temperature around the cables. This temperature increase turned out to be limited. As a result, the soil warming due to the cable proved to be harmless to crops, but it can even be a favourable warm-up for them. Three out of eleven studied plot show showed the line ha has a positive impact on crops development. For instance, in a wheat plot, it was observed 600 ears per square meter above the electric line, and only 500 ears per square meter elsewhere in the field. Somehow, some cases revealed a negative impact of the cables: in one plot, the number of ears per square meters decreased by 20 per cent above the line. For the other plots, no impact could be found. The line environment plays a big role in its impact, especially the crop specie and the type of soil. In general, underground power cables have limited or nonexistent impacts on cereals and corns. It could be interesting to measure soil temperature in winter, when the gap between the cable temperature and the soil temperature is probably wider (colder soil and warmer cable due to higher electric consumption). Different results could be found diversifying the crop species, the kind of soil and line.

Keywords : Underground power cable / Environmental impact / Soil temperature / biomass assessment / Yield

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Résumé Aujourd’hui, il existe une forte pression sociétale pour limiter la gêne liée aux lignes

électriques à haute et très haute tension. En particulier, l’enfouissement des lignes aériennes existantes ou le recours à la construction de lignes souterraines pour les nouveaux ouvrages sont des demandes couramment formulées à RTE, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité français. Afin de pallier au surcoût lié à la construction des ouvrages en souterrain, RTE cherche à optimiser le tracé de ses ouvrages, notamment en passant en ligne droite. En zone rurale, RTE est donc amené de plus en plus à passer à travers champs. Une question se pose alors : les lignes souterraines à haute tension ont-elles des impacts sur les cultures ? Quels sont les facteurs à l’origine de ces impacts ? Les quelques études qualitatives et de modélisation existantes montrent que les impacts pourraient être importants. Cette étude a permis de vérifier sur le terrain et de façon quantitative les effets réels des lignes souterraines sur céréales et maïs. Les impacts réels sont bien moins importants que ceux pressentis, voire nuls. L’échauffement du sol par la ligne n’excède pas 0,5°C sur 1,5m de part et d’autre de la ligne, ce qui amène à des températures tout à fait viables et même favorables au développement des plantes. Pour trois des onze parcelles étudiées, la présence de la ligne s’avère positive à l’endroit de la ligne : sur une parcelle, il est observé 600 épis au mètre carré sur la ligne, contre 500 dans le reste de la parcelle. Pour deux parcelles, elle est négative, avec une diminution de 20% du nombre d’épis au mètre carré sur la ligne pour l’une et une diminution du nombre de feuilles sur la ligne pour l’autre. Pour le reste des parcelles, aucun impact n’a pu être mis en évidence. Les impacts, lorsqu’il y en a, sont très variables selon l’environnement de la ligne, le type de culture, de sol. Globalement, les impacts des lignes souterraines à haute tension sur les céréales et le maïs sont faibles voire inexistants. Il serait intéressant de refaire des mesures de température du sol autour de la ligne en hiver, où l’échauffement doit être plus fort, et le sol plus froid. De nombreuses autres cultures, sur des types de sols différents de ceux de l’étude, peuvent présenter un impact plus marqué : sur des sols meubles, où les racines pénètrent en profondeur, la présence de la ligne peut être plus marquée.

Mots clés : Ligne électrique à haute tension / Impact environnemental / Température du sol / estimation de biomasse / Rendements

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RTE enterre les lignes à haute et très haute tension RTE est une entreprise à capitaux publics, filiale du groupe EDF. Elle est chargée de la gestion

du Réseau de Transport de l’Electricité : l’exploitation, la maintenance et le développement des quelques 100 000 km de lignes à haute tension et très haute tension, de 63 000 Volts à 400 000 Volts. Depuis 2005, RTE s’est engagé auprès de l’Etat à mettre en souterrain au moins 30% du réseau d’électricité français et surtout à ne pas accroitre le réseau aérien. Par exemple, lorsqu’une nouvelle ligne aérienne est construite, une longueur équivalente de ligne aérienne est démontée ou mise en souterrain. En 2009, 69% des nouvelles lignes haute tension 63 kV et 90 kV ont été construites en souterrain 1 .

Pour la haute tension (63 kV et 90 kV), la mise en souterrain engendre un surcoût de 30% à 50% par rapport à la technologie aérienne. Pour la très haute tension (225 kV et 400 kV), le coût est multiplié par 2 et jusqu’à 15 selon les technologies employées. Pour limiter le coût de la mise en souterrain, une solution est de passer « tout droit ». Cela permet de limiter l’ampleur des travaux, d’utiliser moins de câbles et de construire moins de jonctions entre ces câbles.

En ville, la technologie en souterrain est déjà beaucoup employée, notamment à Paris depuis plus de 60 ans. En zone rurale, les lignes souterraines (LS) sont moins nombreuses et, jusqu’à très récemment, étaient principalement installées sous les chemins. Ces tracés, suivant les axes publics de communications, permettaient de limiter le nombre d’interlocuteurs lors de la mise en place du projet. Mais depuis 2005, RTE favorise de plus en plus le passage des LS « tout droit », donc parfois à travers champs. Cette nouvelle stratégie soulève de nouveaux défis pour les équipes projets de RTE, notamment en termes d’acceptation des ouvrages par le milieu agricole. En particulier, RTE n’indemnise pas les exploitants agricoles pour les parcelles à l’intérieur desquelles il construit des lignes souterraines. En effet, en vertu d’un accord passé avec l’APCA et la FNSEA, il est communément admis que les exploitants agricoles ne subissent aucun préjudice suite à l’installation d’une ligne souterraine. Dans certaines situations, les réticences des agriculteurs, couplées à cette absence d’indemnisation ont pu amener les Chambres d’Agriculture à déclarer préférer la construction d’une ligne aérienne. Des études d’impact menées par RTE et des travaux de recherche bibliographiques et de modélisation, réalisées par AgroParisTech, indiquent qu’une ligne en fonctionnement peut impacter fortement les cultures (cf paragraphe I). Les photographies aériennes des parcelles au-dessus des LS montrent que le questionnement est légitime et que d’éventuels impacts sur les cultures sont possibles (cf Figure 1 et Annexe 1).

1 www.audeladeslignes.com (Blog de RTE)

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Ligne 63kV Locmalo-Plouay. Mise en service : 2005 ; prise de vue : 2005.

Ligne 90kV Pleumartin-Preuilly. Mise en service 2005 ; Prise de vue : 2007.

Figure 1 : Photographies aériennes GoogleEarth surimposée avec le tracé des lignes du Système d’Information Géographique de RTE.

Les protocoles d’accords actuels avec la profession agricole indiquent que « Lorsque la

profondeur du dispositif avertisseur (filet ou grillage) est supérieure à 0,80 mètres, l’exploitant ne subit en général aucune gêne sensible et seul le propriétaire bénéficie alors d’une indemnité au titre de la servitude. ». Cependant, aujourd’hui, il n’existe pas d’éléments précis et objectifs permettant d’étayer ou d’infirmer cette affirmation. Dans un contexte de développement accru des ouvrages souterrains « plein champ », RTE a décidé de vérifier sur le terrain l’impact des LS sur les cultures à travers ce stage. Cette étude visera à répondre à plusieurs questions :

Les LS en fonctionnement normal induisent-elles une modification du développement des cultures à l’aplomb et une perte de rendement pour les agriculteurs ? Si oui de combien et pendant combien d’années ? Est-ce dû à l’échauffement du sol par les lignes à haute tension ?

Tracé de la ligne sur SIG

Tracé visible des travaux, emplacement réel de la ligne

ANNEXE 4

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Pour mener à bien ce projet, des connaissances agronomiques sur les sols et les cultures, ainsi que sur les méthodes de mesure sont nécessaires, mais quasi absentes au sein de RTE. Des connaissances de départ en agronomie ont permis l’élaboration d’un protocole pertinent et réaliste. Le stage a nécessité la mobilisation d’un réseau d’appui pour la mise en œuvre des mesures et la mise à disposition du matériel (Chambres d’Agriculture, AgroParisTech, INRA). Enfin les résultats obtenus ont permis la proposition de perspectives pertinentes pour les éventuelles suites de l’étude.

A partir des informations existantes sur les impacts des LS, présentés dans la première partie, la partie II explique la stratégie qui a été mise en place pour détecter un éventuel impact des LS. La partie Matériel et Méthode présente le travail des premiers mois du stage, qui furent dédiés à la conception du protocole et la préparation des analyses statistiques, le planning et la prise de contact avec les différents acteurs (RTE, Chambres d’Agriculture, Agriculteurs). L’acquisition des données, l’ajustement du protocole théorique aux situations pratiques, les analyses statistiques (voir partie résultats) et la rédaction du rapport ont été réalisés au cours des trois derniers mois.

Trois comités de pilotage ont permis de suivre les avancées du travail, en rassemblant les différents partenaires du stage : l’Assemblée Permanente des Chambres d’Agriculture, RTE et AgroParisTech.

I. LES ETUDES EXISTANTES MONTRENT QU’UN IMPACT

POTENTIELLEMENT IMPORTANT EST ENVISAGEABLE

En respect de ses obligations légales, RTE réalise des études sur l’impact environnemental de la grande majorité de ses projets. Ces études permettent d’évaluer a priori l’impact potentiel de chaque nouvel ouvrage sur son environnement, et ainsi d’adapter les modalités de travaux pour limiter ces impacts. Quelques ouvrages souterrains « plein champ » ont par ailleurs fait l’objet de suivis spécifiques sur les quelques années ayant suivi leur mise en service.

1. Le développement des plantes peut être affecté par la

présence des lignes

Deux études d’impact indiquent des problèmes ponctuels de non repousse de la végétation naturelle, un à deux ans après les travaux (DULAU et al., 2007 et 2009) [4] [5]. Sur les grandes cultures, il est observé que « ponctuellement, la hauteur de la culture était très légèrement inférieure » après un an, et encore plus ponctuellement après 2 ans de mise en service de la ligne (DULAU et al., 2007). Une étude de RAYNAUD et KOUDINOFF (2008) mentionne des baisses de rendements ponctuelles des cultures dans les années qui suivent les travaux [10]. Il conclue aussi que « l’échauffement produit à proximité des câbles est sans effet notoire sur les rendements des cultures. Il concerne seulement les végétaux situés à l’aplomb des câbles, aux racines profondes (telles que la betterave ou le colza) et sur la surface d’emprise assez faible de la liaison ». BARREAU et BARREAU (2008), notent dans une étude d’impact sur la ligne Locmalo-Plouay que les pertes de production sur les cultures d’hiver (blé, orge, pois d’automne) sont inexistantes ou négligeables [1]. Les productions mises en place au printemps (maïs, orge de printemps), par contre, marquent la présence de la ligne. Pour ces cultures, il estime des pertes de production comprises entre 25% et 50% sur une largeur de 8 à 10m l’année suivant les travaux. D’après lui, trois ans seraient nécessaires pour que la situation initiale se rétablisse dans les sols sableux de Bretagne. Cette étude d’impact a également noté une différence entre l’agriculture intensive, moins sensible aux effets de la ligne, et l’agriculture extensive, plus impactée.

Quels sont les facteurs potentiellement à l’origine de ces impacts ?

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2. Le déroulement des travaux peut être à l’origine d’impacts sur

le sol et le développement des cultures Dans les protocoles d’accords entre l’APCA, la FNSEA et RTE, les dommages générés par les

travaux sont appelés « Dommages Instantanés ». Ils peuvent toutefois persister quelques années.

a. Déroulement d’un chantier de mise en souterrain d’une ligne à haute tension

Lors de la mise en place d’une LS en plein champ, les premiers horizons de terre (30 à 40 cm),

appelés « terre végétale » (ou humus) sont mis en attente sur la largeur de la piste de chantier (Figure 2). Une tranchée de 30 à 45 cm de large est creusée et la terre extraite est remise en place après la pose des câbles. L’ouverture de la tranchée peut se faire avec des engins de chantier traditionnels, dont le poids n’excède pas ceux des engins agricoles. Les câbles sont soit déroulés dans la tranchée avec un engin portant les câbles enroulés, soit posés en barre près de la tranchée, et descendus à la main dans le fond de la fouille (Figure 3). Un deuxième mode de pose, dit « mécanisé », est réalisé avec une trancheuse conçue pour creuser la tranchée, enfouir les câbles et remblayer en un seul passage, limitant ainsi la durée du chantier (Figure 4). La trancheuse est une machine multi-fonctionnelle, plus lourde que les engins de chantier traditionnels.

Les câbles sont enfouis à 1 m de la surface, et le bas de l’ouvrage se situe au maximum à 1,50m de profondeur. Le remblai se fait avec la terre qui a été extraite. Elle peut subir un tassement sur 20 à 30 cm au-dessus de l’ouvrage 2 . Le reste de la terre, et notamment les premiers horizons de terre (30 à 40 cm), sont remis en place sans tassement. Malgré ces précautions, la structure du sol est perturbée. Une étude théorique de modélisation, réalisée en 2009 par AgroParisTech, a mis en évidence une possible augmentation de la chaleur du sol autour de la ligne, entrainant des effets possibles sur la croissance du couvert végétal et les rendements.

2 Recueil des solutions types des lignes souterraines, 2005 (document interne RTE) ; entretiens avec O. SOULARUE, Ingénieur liaisons souterraines et B. GRENIER, chargé d’études Liaisons Souterraines.

Figure 2 : Terre végétale mise en attente

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Figure 3 : Pose traditionnelle d’une ligne souterraine en plein champ (photographies internes RTE)

Figure 4 : Pose mécanisée d’une ligne souterraine en plein champ (Recueil de Solutions Types, Partie IV p 45, document interne RTE)

b. Le sol subit des tassements lors des travaux, qui peuvent durer

plusieurs années

Une étude de DULAU et al. (2009) sur la ligne souterraine Cherré-Vibraye, relève la présence de zones tassées au niveau de la piste de chantier. COQUET et al. (2008) envisagent également un possible tassement du sol par les engins de chantier [4] [3]. Ils précisent que l’intensité du tassement dépend de :

� La nature du sol (qui détermine la sensibilité à la compaction)

� La teneur en eau : plus un sol est humide, plus il est sensible à la compaction (si les travaux sont fait en condition humide ou sèche…)

� Des caractéristiques des engins (poids et surface portante, vitesse…) Dans cette étude, il est estimé un délai de 2 à 4 ans de culture sans tassements pour que la

compaction initiale du sol soit retrouvée après un tassement. La pose avec trancheuse permet de limiter la largeur de la piste de chantier, mais la trancheuse, plus lourde que les engins traditionnels, peut induire un tassement du sol plus important. La bande de chantier affectée par le passage des engins lors des travaux, peut-être large de 6m à 12m, selon les conditions du chantier (BARREAU et BARREAU, 2008) [1]. Lors d’une pose

Pose en barres (à la main) Pose en tourets

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traditionnelle, la piste de chantier se situe d’un côté de la fouille, donc la bande de tassement également. Pour une pose mécanisée, la trancheuse enjambe la tranchée, induisant un tassement équivalent des deux côtés de la tranchée.

Dans toutes les études d’impact, il est admis que des précautions particulières prises lors des travaux permettent de réduire considérablement cet impact. RTE s’est engagé vis à vis de la profession agricole, par exemple, à interrompre les chantiers en cas de forte pluie.

Pour mesurer le tassement, il faut mesurer la densité apparente du sol. D’après YORO et

GODO (1990), quatre méthodes permettent cette mesure in situ : la méthode au cylindre, la méthode au sable, la méthode au densitomètre à membrane et la méthode par gammamétrie. Les trois premières méthodes se basent sur la mesure du volume et du poids sec d’un échantillon de sol [12] [13]. La méthode au cylindre permet le prélèvement d’un volume de sol connu dans un cylindre, à l’aide d’un matériel spécifique3 . Pour la méthode au sable et au densitomètre, il faut de même prélever un échantillon de terre pour le peser. Le volume est mesuré en comblant la cavité in situ avec un volume mesuré de sable ou d’eau (respectivement suivant la méthode), de densité connue (MUSY & SOUTTER, 1991) [15]. La gammamétrie est une méthode qui utilise les rayons gamma. Un émetteur est disposé dans le sol. Le récepteur est placé dans le même horizon de sol, à 15 à 30 cm de l’émetteur.

c. Le creusement d’une tranchée peut entraîner un décompactage et du drainage

La tranchée peut avoir, selon la nature et la teneur en eau des sols, un effet drainant (bien

que moins important qu’un drain). L’effet tranchée s’estompe au cours du temps, bien que l’on ne sache pas à quelle vitesse. Cet effet dépend beaucoup de la nature des sol, et peut donc avoir un impact positif ou neutre sur les cultures selon si le sol est hydromorphe ou non (COQUET et al., 2008). Les observations de DULAU et al. (2009) confirme que les sols sont généralement plus humides au niveau de la tranchée, ce qui indique une circulation de l’eau préférentielle dans la tranchée. RAIMBAUD et KOUDINOFF, en 2003, avaient déjà mentionné un possible effet drainant dans les parcelles à forte pente.

Le décompactage se mesure de la même manière que le tassement : ces deux phénomènes sont des modifications de densité apparente du sol.

Le drainage peut être estimé en comparant des mesures d’humidité du sol dans la tranchée et ailleurs dans la parcelle. Les mesures d’humidité peuvent être réalisées en continu ou de façon ponctuelle. Il existe deux types de mesures en continu : l’un est basé sur la propagation d’ondes électromagnétiques et l’autre sur la propagation d’une source radioactive scellée de neutrons rapides. Avec la méthode de mesure ponctuelle de l’humidité, il s’agit de prélever un échantillon de terre à peser en frais, puis en sec après séchage à l’étuve, pour obtenir un taux d’humidité du sol.4

d. Plus de pierres en surface à l’endroit du chantier

Une étude d’impact mentionne la présence d’éléments grossiers en surface (DULAU et al., 2009), ainsi qu’une absence ponctuelle de végétation due à une « remontée de cailloux » (DULAU et al., 2007). Ce point fait l’objet d’un cahier des charges précis de RTE pour la conduite du chantier, avec un broyage systématique des pierres extraites. Une importante question se pose alors : y-a-t’il vraiment plus de pierres en surface à l’endroit de la tranchée ?

3 Mode opératoire de prélèvement d’échantillons de l’Unité de Recherche 272, INRA (référence MO-MET-12, 2008) 4 Entretiens avec Yves COQUET, enseignant-chercheur à AgroParisTech en sciences du sol.

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Une méthode d’estimation de la pierrosité de surface consiste à évaluer à vue un pourcentage d’éléments grossiers à l’aide d’une grille.

3. Les LS en fonctionnement peuvent impacter les sols et les

plantes de façon permanente Les impacts dus au fonctionnement de la LS sont classés dans les « Dommages Permanents »

dans les protocoles d’accord de RTE avec la profession agricole.

a. Les lignes à haute tension dégagent de la chaleur par effet Joule

Une ligne électrique à haute tension dégage de la chaleur par effet Joule. Le phénomène d’échauffement des lignes électriques est donc directement et uniquement corrélé à la puissance transitée par la ligne (P = RI²). Pour un ouvrage donné, la résistance est globalement invariante. Elle est fixée lors du dimensionnement de la liaison et du choix des matériaux. La puissance, et donc l’échauffement, varie donc avec le niveau de tension de l’ouvrage en particulier. Seule l’intensité transitée (et donc in fine la consommation électrique) est un facteur de variation de la température de la ligne. Les câbles ont été dimensionnés pour supporter une intensité maximale admissible en permanence. D’après les ingénieurs de la division Liaisons Souterraines de RTE, la valeur disponible qui représente le mieux l’échauffement d’une LS est en fait le pourcentage de l’intensité maximale admissible en permanence en dessous de laquelle on se trouve 50% du temps (I/IMAP50). C’est donc cette valeur qui sera prise en compte pour évaluer l’échauffement d’une ligne par rapport à son transit.

Une augmentation de la température peut modifier la structure du sol, sa composition chimique et le développement des racines et des parties aériennes de la plante. Toutefois, COQUET et al. (2008) estiment qu’étant donné le dégagement de chaleur direct d’une ligne (60°C maximum) peu d’impacts sont à prévoir sur la structure et la composition organo-minérale du sol.

La température du sol est fortement corrélée à la température de l’air et à ses propriétés physico-chimiques. Un sol est caractérisé, entre autre, par sa résistivité thermique. La résistivité thermique mesure la capacité d’un matériau à résister au passage de la chaleur ; elle s’exprime en K.m/W. Il s’agit de l’inverse de la conductivité thermique. Ces deux grandeurs dépendent de la composition en matière minérale et organique d’un sol, de la forme et de l’arrangement de ses constituants, des liaisons entre ses particules (ou potentiel matriciel), ainsi que de la teneur en air (ou porosité) (MUSY & SOUTTER, 1991). Les minéraux sont de bons conducteurs de chaleur (2,90 W/K/m en moyenne), tandis que les composées organiques ou l’air sont de mauvais conducteurs de chaleur (respectivement 0,25 W/K/m et 0,023 W/K/m) (MUSY & SOUTTER, 1991). En l’occurrence, plus un sol est « aéré », moins il conduit la chaleur.

La conductivité thermique du sol est une donnée prise en compte lors du dimensionnement des ouvrages électriques souterrains, puisque la capacité de refroidissement du sol est un des facteurs limitant le transit dans la ligne. Par exemple, un sol argileux sec a une résistivité thermique d’environ 1,5 K.m/W, tandis qu’un sol sableux sec peut avoir une résistivité thermique de l’ordre de 0,7 K.m/W (cf Figure 5)5. RTE préfèrera donc un sol sableux, qui conduit mieux la chaleur qu’un sol argileux, et qui permettra une évacuation de la chaleur plus efficace.

Un sol humide a une résistivité thermique plus faible que le même sol sec (cf Figure 5). En hivers, le sol, humide, dissipera plus facilement la chaleur dégagée par les lignes qu’en été.

5 Chiffres tirés de Problématique de l’environnement thermique des liaisons souterraines, thématique présentée lors du Séminaire Sol par Frédéric LESUR, du département liaisons souterraines.

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Figure 5 : Conductivité thermique de différents types de sols (en W/K/m) en fonction de la teneur en eau (MUSY & SOUTTER, 1991)

Par ailleurs, si la ligne dégage une chaleur qui dessèche son environnement, la résistivité

thermique du milieu augmente, et la chaleur n’est plus dissipée aussi efficacement. Un phénomène d’emballement thermique peut alors apparaître : le câble chauffe et dessèche son environnement qui ne dissipe plus assez rapidement la chaleur produite ; la température augmente trop fortement et le câble est endommagé.

Pour éviter les cas d’emballement thermique, les ouvrages sont dimensionnés en prenant en

compte les caractéristiques thermiques des milieux qui entourent la ligne et ce à l’aide de deux logiciels utilisés par RTE : PRISCADE et FLU 2D. Ils permettent, à partir de données de transit, de modéliser la complexité des échanges thermiques au sein des câbles et des fourreaux et de déterminer la température dégagée par la ligne. Ils utilisent la norme internationale pour calculer les capacités de transport en régime permanent6, et modélisent la température dissipée par diffusion dans le milieu environnant. Les résultats sont présentés sous forme d’isothermes autour d’une coupe transversale de la LS, avec un gradient décroissant de température en s’éloignant de la LS. Les résultats obtenus par modélisation avec ces logiciels sont erronés lorsque le milieu est aussi complexe que le sol. Ces modèles, par exemple, ne prennent pas en compte l’existence de différents horizons de sols et les flux d’eau dans le sol.

Une étude de modélisation de la température autour de la ligne a été réalisée par BOUCHON et al. en 2009 [2]. Les objectifs étaient de déterminer la distance minimale à la ligne au-delà de laquelle la température du sol n’est pas létale pour les cultures. Le logiciel utilisé, HYDRUS, permet des modélisations en deux dimensions du système hydrique sol-plante, en calculant les transferts de chaleurs et les flux d’eau. Le câble a été considéré comme une source de chaleur constante de 55°C à 60°C, ce qui correspond à l’échauffement provoqué par le transit maximal admissible en permanence. Différentes situations ont été simulées, en faisant varier le milieu physique environnant (le type de sol, la température à l’interface fourreaux/sol, le potentiel matriciel et la température du sol initial, la température de l’air, les précipitations) et l’environnement végétal de la ligne : l’évapotranspiration, le couvert végétal. Pour un sol limoneux avec un couvert végétal de luzerne, la modélisation avec HYDRUS donne une température de 27°C à 30cm de profondeur et de 44°C à 1m de profondeur à une distance de 50cm de la LS (température initiale du sol fixée à 15°C). Ces résultats montrent que « les LS peuvent causer un impact dommageable aux plantes sur une distance

6 IEC 60287-2-1 (2001-11) Electric cables - Calculation of the current rating. Part 2-1: Thermal resistance - Calculation of thermal resistance

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de un à trois mètres de part et d’autre de la LS. ». Les modélisations ont été réalisées un transit constant maximal dans la ligne, ce qui entraîne une température de 60°C en hivers et 55°C en été à l’interface entre le sol et les fourreaux contenant les câbles. Nous verrons que cette hypothèse est erronée, puisque les lignes électriques ne transitent jamais de manière permanente le courant maximal admissible d’un point de vue technique. La température à l’interface sol/fourreaux en fonctionnement normal est de l’ordre de 30°C.

b. Les champs magnétiques et électriques sont écartés de l’étude

Le champ magnétique à 1m de la surface du sol à l’aplomb d’une LS est au maximum de 9

μT. Les études existantes sur l’impact des champs magnétiques sur les plantes montrent que de forts champs magnétiques (entre 30 et 250 mT) appliqués durant des laps de temps courts (15s) ont des effets positifs sur la germination et la croissance des plantes [6][7][8]. L’effet de très faibles champs magnétiques sur le long terme n’a pas été étudié. Toutefois, compte tenu de la très faible intensité du champ magnétique émanant des LS et sachant qu’il décroit très vite avec la distance à la ligne (avec le carré de la distance), son impact sur les plantes devrait être négligeable. Ce paramètre ne sera pas pris en compte dans l’étude.

Il n’y a pas de champ électrique émanant de la LS, du fait d’un blindage spécifique aux liaisons souterraines.

c. Variation de l’impact en fonction du type de sol

COQUET et al. (2008) classent les sols en quatre catégories pour lesquelles les impacts peuvent être différents : les sols sains (par exemple de limons profonds), pour lesquels les impacts négatifs, liés aux travaux, peuvent être facilement évités ; les sols hydromorphes, où la ligne peut avoir des effets positifs sur son environnement proche, mais les travaux risquent d’impacter fortement le sol ; les sols superficiels, où la ligne pourrait avoir un effet globalement neutre ; les sols acides, où des effets positifs et négatifs sont couplés. En 2007, DULAU et al. avaient déjà remarqué la différence d’impact sur les sols sains et les sols hydromorphes (Ligne Locmalo-Plouay). D’autres observations sur le terrain en 2009 confirment que l’impact semble quasi-nul sur les sols bien drainants (DULAU et al., 2009, Sur la ligne Cherré-Vibraye).

CONCLUSION SUR LES FACTEURS POUVANT IMPACTER LE DEVELOPPEMENT DES PLANTES A

L’APLOMB DES LS : Facteurs éventuels Nature du dommage Caractéristiques à mesurer

Tassement du sol Semi-Permanent Densité apparente du sol

Décompactage du sol Semi-Permanent Densité apparente du sol

Drainage par la LS Permanent ou Semi-Permanent Humidité du sol

Présence de pierres en surface

Instantané ou Semi-Permanent Estimation de la pierrosité de

surface

Echauffement du sol Permanent Température du sol

- 12 -

II. PROBLEMATIQUE ET STRATEGIE : COMMENT DETECTER LES

IMPACTS DES LIGNES SUR LES CULTURES ?

1. Deux enjeux pour l’étude Les études théoriques de modélisation de la température font suspecter un important effet

température, néfaste voire létal pour les plantes. Toutefois, certaines hypothèses des modèles sont erronées. De plus, pour les trois logiciels, les modèles réalisés sont valables pour un régime permanent, où l’échauffement (et donc le transit) dans la LS serait constant et où les conditions d’humidité et de porosité du sol seraient invariants. Ces modèles sont à valider par des mesures in

situ des gradients de température et des impacts sur les plantes. Si les modèles sont vérifiés et des impacts effectivement observés sur les plantes, il faudra réfléchir aux mesures à prendre pour réduire ces impacts. Dans le cas contraire, il faut revenir aux logiciels pour les paramétrer à nouveau, afin d’optimiser les prédictions réalisées.

Les études bibliographiques montrent que d’autres facteurs peuvent impacter les cultures : le tassement, l’effet drainant, le décompactage, la présence de pierres. Quelle est la part de ces facteurs par rapport à l’effet température ? Comment établir un diagnostic sur l’impact de la ligne ?

2. Les facteurs à étudier : quels indicateurs mesurer ?

Comment mettre en évidence un éventuel impact des lignes souterraines sur les grandes cultures ? S’il est avéré, comment expliquer cet impact ? Comment déterminer quels facteurs sont à l’origine de cet impact potentiel ? Quels sont en conséquence les possibilités de diminuer cet impact potentiel ?

Les recherches bibliographiques montrent que l’échauffement du sol est un facteur potentiellement très impactant lors du fonctionnement de la LS. L’étude se focalisera sur les mesures de température du sol autour de la ligne, étant donné son importance potentielle pour les agriculteurs et pour RTE.

Le tassement peut s’avérer assez important selon les types de sols et les conditions dans lesquelles ont été réalisés les travaux. Toutefois, aucune mesure de tassement ne sera effectuée dans cette étude, étant donné la difficulté de la mise en œuvre et le matériel nécessaire. Des relevés seront faits sur des LS plus ou moins récentes, afin de déterminer le temps nécessaire après les travaux pour un retour à la normale de la structure du sol.

Pour évaluer l’effet drainant, potentiellement impactant, il faut réaliser des mesures d’humidité, qui ne pourront pas être mises en place dans le temps imparti. Le décompactage du sol au niveau de la tranchée se mesure, comme le tassement, par des méthodes trop lourdes à mettre en place au cours de cette étude.

La pierrosité de surface potentiellement plus importante au niveau de la tranchée peut être facilement et rapidement mesurée grâce à des grilles d’estimation d’éléments grossiers.

Le temps imparti pour l’étude est trop court pour pouvoir réaliser des études de sol, mais une enquête auprès des agriculteurs permettra d’avoir une première idée du type de sol. Les impacts potentiels retenus pour cette étude sont :

� Un échauffement du sol dû au dégagement de chaleur de la LS. L’échauffement du sol est envisageable jusqu’à 3m de part et d’autre de la ligne (BOUCHON, 2009). Avec la précision de localisation, l’effet température sera considéré sur une bande de 6,80 m. Au-delà, l’effet température est considéré inexistant.

� Un effet de tassement dû au passage des engins de chantier lors des travaux, qui diffère selon le mode de pose.

- 13 -

� Un effet dû à la perturbation de la structure du sol lors des travaux, appelé « effet

tranchée », sur une largeur de 30 cm à 45 cm. (l’effet tranchée combine l’effet drainant et le décompactage).

Ces impacts possibles interviennent à des distances différentes de la ligne. Cette dernière peut être localisée à 20cm près avec un compteur de champs magnétiques 50Hz.

Pose traditionnelle

Pose mécanisée

Figure 6 : Emprise théorique des différents impacts possibles des LS

3. Comment mettre en évidence et expliquer un impact

potentiel ?

Pour RTE, l’objectif premier de cette étude est de déterminer si les LS peuvent causer des préjudices aux agriculteurs, donc si les rendements sont impactés par les LS. L’étude cherchera donc à évaluer les rendements en grains et l’indice de récolte (masse sèche des grains divisée par la masse sèche totale de la plante). Ces deux variables sont influencées par la germination et le développement végétatif de la plante dans un premier temps, puis par le développement et le remplissage des grains. Des mesures sur ces paramètres donnent donc des indications sur ces deux variables d’intérêt. A chaque stade de développement de la plante, il est possible de mesurer des indicateurs pour caractériser le développement : le nombre de pieds donne des indications sur le taux de germination, le nombre de tiges et de feuilles sur le développement végétatif des plantes, la hauteur du couvert végétal donne une estimation de la croissance et les mesures d’humidité des grains renseignent de façon indirecte sur le stade de maturation des plantes. Avant la récolte, il est possible de peser en frais et après passage à l’étuve des échantillons de plante. La pesée de matière fraîche et sèche nécessite des prélèvements destructifs, mais permet de conforter les observations de biomasse. Pour connaître de façon précise les impacts sur chaque étape du développement des

Légende :

Echelle non respectée sur les schémas

Câble électrique

Fourreau PEHD

Ame du câble

- 14 -

plantes, il est possible de réaliser un suivi en dynamique des mêmes échantillons de plantes, en mesurant à chaque stade de développement les estimateurs de biomasse décrits précédemment. Les mesures en dynamiques, plus lourdes à mettre en œuvre, permettent toutefois de mieux comprendre l’impact sur le développement de la culture et la formation des rendements.

Pour expliquer les impacts sur les plantes, les trois facteurs retenus pour cette étude (cf II.1.) doivent être mesurés :

L’effet température pourra être apprécié en mesurant la température du sol en différents endroits autour de la ligne, pour notamment construire des courbes de température du sol en fonction de la distance à la ligne. Il sera ensuite possible de paramétrer les logiciels PRISCADE et FLU 2D utilisés par RTE afin de retrouver la situation observée. Cela permettra d’évaluer ensuite l’échauffement du sol en hiver, de déterminer un seuil de transit à partir duquel il n’y a pas d’échauffement du sol, ou encore comparer avec les résultats obtenus par BOUCHON en 2009 avec le logiciel HYDRUS.

Les effets tassement et tranchée seront évalués indirectement, à travers les estimations de biomasse. En effet, l’influence des différents facteurs varie selon la distance à la ligne (cf. schéma). Il est donc possible, en choisissant pertinemment les points de mesures effectués, de faire des estimations de biomasse à des endroits où les facteurs n’influent pas tous sur le couvert végétal. En se situant au niveau de la tranchée, les effets température et tranchée seront présents, mais pas l’effet tassement. A deux mètres, l’effet température sera peut-être faible voire nul, et l’effet tassement sera présent. A cinq mètres de la ligne, on ne retrouve que l’effet tassement seul pour une pose traditionnelle. Pour une pose mécanisée, il n’y a plus ni effet tassement ni effet température à cinq mètres de la ligne. Enfin, pour les deux modes de pose, les mesures effectuées à 15m sont considérées comme des témoins, non impactés par les travaux et le fonctionnement de la LS. Les mesures en fonction de la distance à la ligne permettront donc d’estimer indirectement la part de l’effet tranchée et du tassement. Cette méthode permettra de délimiter la zone de culture éventuellement affectée par la LS. Elle nous permettra également de déterminer la contribution particulière de chaque facteur à l’impact total de l’ouvrage.

Certaines des mesures évoquées sont assez coûteuses et ne pourront donc être réalisées que

sur un nombre limité de parcelles. Les mesures de rendement, le suivi en dynamique du couvert et les mesures de température ne seront effectuées que sur deux parcelles.

Afin d’avoir un aperçu de la diversité des réponses et des effets, une plus large gamme de situations sera étudiée : cultures différentes, types de sols différents, lignes électriques d’âges différents et de transits différents. Dix parcelles seront étudiées selon ce protocole plus léger : les mesures ne seront effectuées qu’au-dessus de la ligne et à 15m. Sur ces données seront effectuées des tests de comparaisons entre les résultats obtenus sur la ligne et à 15m.

Pour toutes les parcelles, des entretiens avec les agriculteurs permettront de mieux

comprendre les éventuels impacts mesurés et peut-être d’en découvrir l’origine, voire de se rendre compte d’impacts non observés sur le terrain.

Enfin, il s’agira d’expliquer les variations observées sur les plantes par les modifications subies par le milieu et l’environnement initial. L’expérience sera donc menée à deux niveaux :

� 2 parcelles feront l’objet d’un suivi complet (température du sol, estimations de la biomasse et mesures de rendements)

� 10 parcelles seront étudiées partiellement (estimations de biomasse uniquement)

III. MATERIEL ET METHODE : ETUDE COMPLETE DE DEUX PARCELLES

ET PARTIELLE DE DIX PARCELLES

- 15 -

Ce protocole a été réalisé a priori, sans connaissance préalable des conditions de terrain. Il en

découle une certaine différence entre ce protocole théorique et celui effectivement réalisé. Les écarts entre le protocole théorique et celui réellement mis en place sont expliqués au début de la partie IV des résultats. En annexe sont résumés le temps et le matériel nécessaire, ainsi que le coût de ce protocole.

1. Etude complète de deux parcelles Deux parcelles feront l’objet de mesures en fonction de la distance à la ligne, afin de

construire des courbes de réponse en fonction de cette distance. Cette démarche a pour objectif de déterminer la surface éventuellement impactée par la présence et la mise en place de la LS, les facteurs à l’origine de chaque impact et la part de chacun : l’augmentation de température, le tassement lors des travaux et/ou l’effet tranchée. Dans un premier temps, une seule parcelle est choisie pour faire les premiers relevés de température, et selon les résultats obtenus, il sera fait ensuite le choix de la deuxième parcelle. La première parcelle doit être traversée par la ligne qui transite le plus, donc qui est susceptible d’échauffer le plus le sol. Si un échauffement du sol est observé autour de cette ligne, la deuxième parcelle sera choisie sur une LS qui transite moins de courant, afin d’estimer la relation entre l’intensité du courant transité et l’échauffement du sol alentour. Dans le cas où la première parcelle ne présente pas d’échauffement du sol près de la LS, il sera envisagé de mesurer la température dans une parcelle ayant un type de sol qui conduit mieux la chaleur, ou bien une parcelle où la culture est plus exigeante en eau. Dans les deux cas, l’objectif sera de choisir une parcelle où il est susceptible d’y avoir un échauffement du sol significatif. Il sera également envisagé de choisir la deuxième parcelle sur une ligne plus ancienne, sur laquelle le tassement se sera estompé.

Il est indispensable de savoir localiser sur ces parcelles la zone qui a subit le tassement dans le cas d’une pose traditionnelle (tassement asymétrique par rapport à la LS). Sur ces parcelles, on réalise des mesures sur les facteurs à expliquer (rendement et biomasse) et sur un facteur explicatif : la température.

a. Mesures de température pour évaluer l’échauffement réel du sol

Un relevé de température doit être réalisé sur une zone assez vaste, pour pouvoir vérifier sur le terrain la surface concernée par un échauffement du à la LS. En effet, aucune mesure de température de sol n’a été effectuée autour des ouvrages existants. Il s’agit donc de déterminer si sur le terrain, la température peut effectivement avoir un effet sur les cultures.

Les mesures de température s’effectuent selon un transect perpendiculaire à la LS. Quatre points de mesures sont réalisés sur ce transect : un relevé à l’aplomb de la LS (effet température et tranchée cumulés), un à 2m de la LS (effet température et tassement cumulés), un à 5m (effet tassement seul) et un à 15m (témoin : pas d’impact de la LS). Les mesures sont prises à 30 cm de profondeur (densité maximale des racines dans les 30 premiers centimètres de sol) et à 1m de profondeur (enracinement maximal des racines, faible variation journalière de la température), sauf au-dessus de la LS, où pour des raisons de sécurité, le second capteur sera installé à 0,80m. Une mesure de la température de l’air est effectuée au-dessus de la LS et à 2m.

On relève également le transit de la LS lors des journées de mesure (données confidentielles).

- 16 -

Figure 7 : Relevés de température à différentes distances de la LS et différentes profondeurs

Les sondes de température sont installées pour quatre jours : une journée de stabilisation de la mesure, et trois jours de prises de mesures. Le premier jour de mesures, un relevé est réalisé toutes les heures, pour avoir un aperçu de la variation journalière de température. Les deux jours suivants, cinq relevés sont effectués, aux heures où des pics de température sont observés le premier jour. Le dispositif est donc mis en place pour 4 jours et retiré au bout des 4 jours (pas de passage dans la parcelle par l’agriculteur durant ce laps de temps).

Les températures obtenues seront comparées à celles obtenus par l’étude de modélisation

théorique réalisée par BOUCHON et al. en 2009, et seront utilisées pour paramétrer les logiciels utilisés actuellement par RTE pour évaluer la température autour des lignes : le logiciel PRISCADE et FLUX 2D. Une fois les logiciels paramétrés, il sera possible de modéliser la température obtenue pour ces LS en hiver, d’estimer un seuil de transit à partir duquel l’échauffement n’impacte pas les culture. Il sera également fait des modélisations avec FLUX 2D pour retrouver les températures obtenues avec le logiciel HYDRUS.

b. Mesures sur le développement du couvert végétal Les variables d’intérêt sont le rendement et l’indice de récolte, qui sont fortement influencés

par le développement végétatif des plantes. Ces deux variables sont estimées directement au moment des récoltes, et indirectement au cours du cycle cultural, à travers des estimateurs de la biomasse : nombre de plantes, nombre de tiges et hauteur du couvert végétal. Sur les deux parcelles en suivi complet, ce protocole permettra de déterminer la surface affectée par la LS. Pour cela, les mesures sur le couvert végétal sont réalisées en fonction de la distance à la ligne selon le schéma suivant : quatre points de mesure sont effectués sur un transect perpendiculaire à la LS : à 0, 2, 5 et 15m. (cf Figure 8). Quatre répétitions, soit 4 transects, sont réalisées par parcelle.

Légende :

Présence d’une sonde Echelle non respectée sur le schéma

2m 5m

15m

1m

0.3m

Effet température : max 6,80m

Câble électrique

Fourreau PEHD

Ame du câble

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Figure 8 : Disposition des observations de biomasse (carrés verts) par rapport à la LS

Les mesures ou prélèvements se font sur 1m linéaire dans l’axe du semis. Si l’axe du semis

s’écarte trop de l’axe de la LS, les mesures sont réalisées sur deux fois 50cm linéaires.

� Estimations non destructive de la biomasse Pour les deux parcelles en suivi complet, les estimations de biomasse ont pour but d’évaluer

le développement végétatif du couvert en dynamique, afin de mieux comprendre l’impact sur le développement de la culture et la formation des rendements. C’est pourquoi il est prévu, dans une première planification d’expérience, de réaliser une série de relevés de biomasse début mai, une autre en juin et une dernière avant la récolte, lors des prélèvements pour les rendements.

La croissance de la biomasse est appréciée par des mesures non destructives. Sur 1 m

linéaire, on relève la hauteur du couvert, le nombre de pieds et le nombre de tiges par plante. L’écartement inter-rang permet de retrouver la densité au mètre carré. Les relevés sont effectués selon le schéma présenté à la Figure 8.

Pour chaque relevé, une photographie est réalisée sur un mètre carré environ.

� Estimations de rendements, des mesures destructives Quelques jours avant la récolte, des prélèvements de plantes sur 1m linéaire seront réalisés

afin de déterminer le rendement sur ces deux parcelles en suivi complet. Les prélèvements suivent le schéma de la Figure 8.

� Sur le terrain : Relever le nombre de plantes Z par surface de prélèvement. Couper les plantes avec un sécateur au ras du sol. Mettre dans un sac en papier et étiqueter.

� Au laboratoire : Séparer les épis de la partie végétative pour chaque prélèvement. La partie végétative : Peser en frais la partie végétative de chaque prélèvement.

Parcelle

0m 2m

15m

5m

Légende :

Echelle non respectée

Endroit des mesures

Ligne souterraine

Transect

- 18 -

Prélever une masse de W% des parties végétatives du prélèvement, les couper en segments de 25 cm environ. Mettre à l’étuve les échantillons pendant 48h à 105°C. Peser en sec chaque échantillon. Les épis : Peser la matière fraîche des épis de chaque sac et les compter (nombre d’épis total du prélèvement : X). Prélever Y/X épis de chaque sac. Peser l’échantillon des Y/X épis. Trier rachis et graines de l’échantillon. Peser en frais les rachis et les graines. Passer à l’étuve pendant 48h à 105°C les rachis et les graines, séparément pour chaque échantillon. Peser la matière sèche des rachis et des grains des échantillons.

Figure 9 : Schéma explicatif du protocole pour l’estimation des rendements

Echantillon de Y/X épis

Nombre de plantes : Z

Epis

Partie végétative

Nombre d’épis X des Z plantes

Matière fraîche épis

Matière fraîche PV

Matière sèche PV

grains Matière

sèche graines

Echantillon de W% de la masse du prélèvement

Rachis Matière

sèche rachis

Matière fraîche graines

Matière fraîche rachis

Prélèvement sur 1m

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2. Protocole pour les dix parcelles étudiées partiellement Dix parcelles seront étudiées de manière moins approfondies. Une étude partielle, plus

rapide de plusieurs parcelles permettra d’évaluer si l’impact varie en fonction du type de sol, de culture et de la date d’implantation des LS. Cela permet d’avoir un aperçu rapide de la diversité des situations existantes.

Sur ces parcelles ne sont faites que des mesures non destructives d’estimation de la biomasse : sur 1m linéaire sont mesurés le nombre de pieds, le nombre de tiges et la hauteur du couvert végétal. Les mesures sont effectuées de manière échelonnée entre mai et juillet, en favorisant des mesures les plus rapprochées possibles pour les cultures identiques.

Uniquement deux types de relevés sont réalisés : au-dessus de la LS et à 15m. Pour chaque mesure, une photographie du couvert est faite, sur un mètre carré.

Huit répétitions par parcelle doivent être réalisées (huit au-dessus de la LS et huit à 15m de la LS).

Critères de sélection des parcelles en suivi partiel :

S’il est confirmé par l’étude sur les parcelles en suivi complet que l’échauffement induit par les LS dépend du transit de la ligne. Il sera réalisé des mesures sur des lignes ayant des transits

Pour retrouver les variables d’intérêt : Abréviations : MFpv = Matière Fraîche de la partie végétative totale d’un prélèvement MFep = Matière Fraîche de tous les épis d’un prélèvement MFepech= Matière Fraîche des épis de l’échantillon MSgrech = Matière Sèche des grains de l’échantillon MSraech = Matière Sèche des rachis de l’échantillon MSpvech = Matière Sèche de la partie végétative des plantes de l’échantillon Surface de prélèvement = 1 m linéaire * inter-rang Partie végétative MS totale du mètre linéaire : MSpvTot = MSpvech* 100/W MS totale du m² : MSpvTot = MSpvech*(100/W )/ Surface de prélèvement MF totale du m² : MFpv/ Surface de prélèvement Epis

Le rendement en grains en g/m² : Rdtgr = MSgrech / (Y/X) / Surface de prélèvement MSra par m² : MSraTot = MSraech * X/Y / Surface de prélèvement

D’où l’indice de récolte (calculé au m²) : IR = Rdtgr / (Rdtgr + MSraTot + MSpvTot)

Taux d’humidité des grains (en %) : Hgr = (MFgrch – Msgrech) / Mfgrech * 100 Remarque : le taux de matière fraîche des rachis n’est pas nécessaire au calcul des indicateurs. Il sera donc fait dans la mesure du temps disponible.

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différents, afin de faire varier l’effet température. En ce qui concerne le mode de pose, pour le moment, seule la pose en fourreaux PEHD est préconisée en plein champ. L’étude se focalise donc sur les LS en fourreau PEHD.

Pour les agriculteurs, il est intéressant de savoir quelles cultures seront les plus impactées par les LS. Il sera donc fait des mesures sur des parcelles de cultures différentes, mais néanmoins assez représentatives des cultures de la zone (afin de se limiter dans le nombre de parcelles à prendre en compte, et afin que les résultats de l’étude intéressent le plus grand nombre). Un des critères pris en compte sera notamment si la culture est une culture d’hiver ou de printemps.

Enfin, il est intéressant de connaître l’impact dans le temps de la mise en place des LS, et notamment à quel moment les perturbations dues aux travaux deviennent négligeables. Il sera donc fait un échantillon sur des parcelles 1 à 7 ans après les travaux.

Plus le nombre de parcelles étudiées présentant les mêmes caractéristiques est élevé, plus les conclusions seront fiables. Il faut cependant trouver un compromis, car plus le nombre de mesures est important, plus il faut de temps pour les réaliser.

Au vu des temps de transport nécessaires pour se rendre sur le terrain, les lignes de l’Est de la France et du Sud-ouest ont été écartés (cf carte des régions RTE en Annexe). Au Nord et au Sud-est, les lignes souterraines présentent des tracés très courts à travers champ, essentiellement en sortie de poste électrique. C’est donc l’Ouest de la France qui sera retenu pour l’étude. Sur les six lignes souterraines construites à l’Ouest, seule trois seront retenues (cf Figure 10). Les lignes de Locmalo-Plouay et Pleumartin-Preuilly ont été écartés de l’étude au vu des temps de transport nécessaires pour s’y rendre et du temps imparti pour les campagnes de mesure. Un tour de plaine des différentes zones et des entretiens avec les agriculteurs ont permis de préciser les situations effectivement existantes et celles où les mesures seront possibles en pratique (cf Tableau 1).

Figure 10 : Réseau des lignes à haute tension entre Nantes et Le Mans, trois lignes souterraines sont retenues pour l’étude.

Auvers-Sablé

Paimboeuf-St-Père

Cherré-Vibraye

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Tableau 1 : Croisement des critères de sélection des parcelles, cas présents en théorie dans la région Ouest (en jaune), cas absents sur le terrain (hachurés) ou non traités (pointillés).

Transit (%) Transit Temps écoulé depuis les travaux

Nom de la LS

(I/IMAP50)*

moyen

(A)** 1 an 2 ans 3 ans 4 ans 5 ans 6 ans 7 ans

Culture

présente

LIT 63kV NO 1 PAIMBOEUF-ST-PERE-EN-RETZ

41 277 Blé

LIT 63kV NO 1 PAIMBOEUF-ST-PERE-EN-RETZ

41 277 Triticale

LIT 63kV NO 1 PAIMBOEUF-ST-PERE-EN-RETZ

41 277 Maïs

LIT 63kV NO 1 PAIMBOEUF-ST-PERE-EN-RETZ

41 277 Colza

LIT 90kV N0 1 AUVERS-SABLE 26 138 Blé

LIT 90kV N0 1 AUVERS-SABLE 26 138 Orge

LIT 90kV N0 1 AUVERS-SABLE 26 138 Maïs

LIT 63kV NO 1 CHABOSSIERE (LA)-MONTLUC

25 120

LIT 90kV NO 1 CHERRE – VIBRAYE 19 68 Blé

LIT 90kV NO 1 CHERRE – VIBRAYE 19 68 Maïs

LIT 90kV NO 1 CHERRE – VIBRAYE 19 68 Colza

LIT 90kV NO 1 PLEUMARTIN-PREUILLY

20 65

*La valeur I/IMAP50 représente le pourcentage de l’intensité maximale admissible en permanence en dessous duquel on se trouve pendant 50% du temps. **L’intensité moyenne est calculée sur l’année 2008, elle donne un ordre de grandeur des intensités transitant dans chaque ligne.

Les cultures de colza ayant versées, l’accès aux parcelles s’est avéré trop difficile pour

effectuer les mesures.

Sur chaque parcelle sera relevé la présence de pierres : densité / Taille, à l’aide d’une grille d’évaluation à vue des éléments grossiers. L’estimation se fait sur un mètre carré environ. Dix observations seront réalisées sur la ligne, et dix à 15m.

4. Données qualitatives recueillies sur chaque parcelle

Des données qualitatives seront recueillies sur chaque parcelle, afin de mieux comprendre les impacts mesurés, les différences d’impacts entre les parcelles, et pour relever les remarques et observations des agriculteurs, afin de n’oublier aucun impact. Des observations et enquêtes destinées aux agriculteurs permettront de récolter les informations suivantes :

� Si la culture est une culture d’hiver ou de printemps

� La variété de la culture

� La présence d’un système de drainage ou d’irrigation

� La présence d’un autre réseau ou de travaux ayant affectés la parcelle (localisation éventuelle pour ne pas réaliser le témoin dans cette zone)

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� Le type de sol

� L’historique de la parcelle (précédents culturaux)

� Différence de rendements éventuelle observée à l’emplacement de la LS

� Différence dans le développement éventuel de maladies observé à l’emplacement de la LS

� Apparition de zones de mouillères, de zones sans végétation

� Ornières persistantes après les travaux

Le mode de pose (mécanisé / Traditionnel en touret / Traditionnel en barre) sera également répertorié.

Il sera récupéré les éventuelles cartes de réflectance ou de rendements. Si des observations

particulières sont faites sur le terrain, elles seront notées et quantifiées dans la mesure du possible (différence de coloration, présence de maladies…), éventuellement à l’aide de photographies.

5. Modèles statistiques associés aux mesures Cette partie a été rédigée lors de la mise en place du protocole d’étude. Il s’agit d’une

proposition d’analyse statistique prévisionnelle qui sera adapté au vu des résultats. Les traitements statistiques sont réalisés avec le logiciel « R » ou avec les utilitaires de statistiques d’Anastats (disponibles sur leur site internet), avec l’aide du livre de DAUDIN et al. (2001) [14].

a. Etudes statistiques sur les parcelles en suivi complet � La température

Pour chacune des deux parcelles, les résultats seront présentés sous forme de courbes de

réponse de la température en fonction de la distance à la LS et de la profondeur. Il s’agira d’essayer de décrire les variations de température observées en fonction de la profondeur, de la distance à la LS et du jour de prise de mesure (ce pour prendre en compte la température de l’air, différente pour chacun des trois jours de prise de mesure). Sur les résultats obtenus, il s’agira d’ajuster une fonction, certainement non linéaire. A partir d’une estimation de la solution, c’est-à-dire une fonction que l’on aura deviné, la méthode des moindres carrés permet d’ajuster cette fonction pour décrire le mieux possible les données. La fonction « nls » du logiciel « R » permet d’ajuster de telles fonctions aux données et déterminera si l’effet température est significatif et doit ou non être pris en compte dans les modèles d’explication des mesures de biomasse.

� Les estimations de biomasse et de rendement

Le nombre de mesures effectué est inférieur à 30, donc les tests de normalité ne pourront être effectués. Il sera donc effectué des tests non paramétriques pour lesquels l’hypothèse de normalité n’est pas nécessaire [11].

Il sera alors considéré quatre groupes de distance : un groupe comprenant les valeurs

mesurées au-dessus de la ligne, un autre celles à 2m, encore un celles à 5m et un dernier celles à 15m. Il sera alors possible de tester si les 4 groupes sont extraits d’une même population. Autrement dit, est-ce que les 4 groupes présentent des caractéristiques (hauteur, nombre de plantes ou de tiges) similaires ou différentes. Les mesures d’un même transect ne sont pas indépendantes. En effet, les quatre mesures sur un transect sont prises dans une zone réduite de la parcelle, qui présente donc des conditions identiques pour ces quatre mesures. Pour comparer entre eux ces groupes appariés de moins de 30 individus, le test le plus adapté est celui de Friedman. L’hypothèse de normalité n’est pas requise. C’est un test non paramétrique qui se base sur les rangs des données. Ce

- 23 -

n’est pas un test sur les moyennes. Il décrit mieux les données qu’un test des moyennes, puisqu’il décrit en fait la distribution des données autour de la médiane.

b. Traitements statistiques des 10 parcelles en suivi partiel � Etude parcelle par parcelle

Au sein de chaque parcelle, les données disponibles sont des mesures de hauteur, nombre de

pieds et nombre de tiges, à 15m de la LS et au-dessus de la LS. Dans un premier temps, il s’agit de voir, dans chaque parcelle, si l’on observe des différences intra-parcellaires entre les plantes sur la LS et les plantes à 15m.

En raison du temps nécessaire à faire pour obtenir chaque mesure, les effectifs sont faibles. Pour des échantillons d’effectifs faibles (inférieur à 30), l’hypothèse d’une distribution normale des données n’est pas vérifiée : il est donc préférable d’utiliser des tests non paramétriques. Pour une parcelle donnée, il s’agit d’effectuer un test de comparaison de deux groupes de mesures (les mesures à 15m comparées à celles au-dessus de la ligne). Les mesures à 15m et celles au-dessus de la ligne ne sont pas appariées, c’est donc le test de Mann & Whitney qui est le plus pertinent. Pour ce test, on retiendra l’hypothèse H0 suivante : « les deux échantillons sont comparables à deux échantillons qui sont tirés de la même population », c’est-à-dire « il n’y a pas de différence statistiquement repérable entre les plantes poussant à l’aplomb de la LS et celles poussant 15m plus loin ».

Un calcul a été effectué pour obtenir une puissance de test de l’ordre de 80%, et pouvoir détecter les écarts le plus petits possibles tout en effectuant un nombre de mesures raisonnable dans le temps impartis : 8 répétitions par parcelles sont suffisantes. Une répétition comprend une mesure à 15m et une au-dessus de la ligne. Il faut donc faire 8 relevés au-dessus de la ligne, et 8 relevés à 15m, soit 16 relevés par parcelles.

Calcul de l’écart entre les moyennes détectable pour les parcelles de céréales au-dessus de la LS et à 15m pour les conditions suivantes :

� 8 répétitions par parcelle,

� un risque α = 10 % de rejeter H0 alors qu’elle est vraie (erreur de première espèce),

� 80% de chance de rejeter H0 alors qu’elle est effectivement fausse (puissance du test),

Remarque : si les écarts types observés sont en fait plus importants que ceux indiqués dans

le tableau ci-dessus, il sera envisagé d’augmenter le nombre de répétitions par parcelle afin de conserver une puissance de test de 80% minimum et des écarts minimums repérables comme indiqués dans le tableau ci-dessus.

� Etude sur l’ensemble des parcelles en suivi partiel

7 Ecarts types estimés suite à des entretiens avec les chercheurs INRA de l’unité de sciences végétale de Grignon.

Nombre de plantes/m²

Nombre de tiges/m² Hauteur du couvert

Ecart type attendu7 15% à 20% 10% à 15% 5% à 10%

Ecart minimum repérable

21% à 27% 14% à 21% 8% à 15%

- 24 -

Afin de pouvoir déterminer l’impact du type de culture, du type de sol et de l’intensité du transit, il faut comparer les résultats obtenus sur les 10 parcelles en suivi partiel. L’analyse de la variance est un test statistique qui permet d’étudier le comportement d’une variable à expliquer en fonction d’une ou plusieurs variables explicatives catégorielle (c’est-à-dire non continue). C’est la fonction « lm » sous « R » [8]. Un modèle global pour les 10 parcelles, incluant les facteurs explicatifs « type de sol » « caractéristiques de la LS » et « caractéristique de la parcelle » est utilisé pour essayer d’expliquer les variations observées :

Yijkl = μ + li + cj + Pk + εijkl

Y : variable à expliquer : hauteur du couvert, nombre de pieds/m² ou nombre de tiges/m² μ : moyenne des mesures l : effet ligne c : effet type de culture P : effet parcelle i : indice de présence de LS i = 0 pour absence de LS i = 1 pour présence d’un effet LS j : indice de la culture j = 0 pour le blé j = 1 pour la triticale j = 2 pour l’orge j = 3 pour le maïs k : indice de la parcelle : j appartient à {2 ; 12} l : indice de l’échantillon. l appartient à {1 ; 16} ε : résidu de l’échantillon

On teste donc 2 modalités pour l’effet ligne, 4 pour l’effet culture avec 10 parcelles et 16

mesures par parcelle, donc 160 mesures au total.

Les mesures réalisées au sein d’une même parcelle ne sont pas indépendantes. Il est possible

d’indiquer cette dépendance entre les données avec un modèle dit « avec effets mixtes ». Il s’agit donc d’une analyse de la variance avec un effet de dépendance pour les mesures réalisées sur une même parcelle : une « lme » sous « R ».

Remarque : l’absence éventuelle de corrélation entre les différents facteurs explicatifs et les estimateurs de biomasse ne montrera pas forcément une absence d’impact global. En effet, les éventuels impacts peuvent être négatifs (diminution de rendement) ou bien positifs sur certaines phases du cycle cultural et selon les parcelles (cf Figure 1). Il s’agira donc de réfléchir au cas par cas, à l’aide des données qualitatives recueillies sur les parcelles, à d’éventuels autres facteurs explicatifs à rentrer dans le modèle.

Si aucun impact n’est constaté sur les premières parcelles étudiées, on prendra soin de faire

des mesures sur des types de sol et de cultures très différents pour vérifier qu’aucun impact n’est effectivement visible pour toutes les situations. Ensuite, il pourra être envisagé de se tourner vers des LS qui ont été posées en 2009, pour quantifier l’effet un an après les travaux. Eventuellement, il pourra être envisagé de faire des mesures au-dessus de LS qui présentent des modes de pose

- 25 -

différents (avec enrobage de béton notamment). Afin de différencier clairement les effets tassement et température, il pourra également être envisagé de faire des mesures sur des lignes hors tension, bien qu’il y en aurait très peu. En effet, seules les anciennes lignes devenues vétustes ou inutiles sont mises hors tension, et le souterrain en plein champ est une technique récente.

IV. RESULTATS : UN IMPACT FAIBLE OU INEXISTANT

1. Dispositifs de mesures réellement mis en place L’effet tranchée est étendu à 50cm, après consultation des plans précis des lignes concernées

par l’étude. Le choix des parcelles est en réalité très réduit, car les zones étudiées sont des zones d’élevage principalement en prairies. Toutes les parcelles cultivées en céréales traversées par les trois LS choisies ont été prises en compte dans l’étude. Pour augmenter le nombre de parcelles, les parcelles en maïs ont également été étudiées.

Pour les mesures de hauteur du couvert, il a été mesuré la hauteur maximale de la plus haute plante de chaque échantillon.

Du fait d’un couvert végétal trop développé lors de la campagne de mesures, la pierrosité n’a pu être mesurée que sur quatre des onze parcelles étudiées.

a. Sur les deux parcelles en suivi complet

Les mesures de température ont été effectuées en juin, dans un sol parfois très sec et difficile à creuser. Certaines séries de données sont donc incomplètes. Pour la première parcelle, au-dessus de la LS, les deux sondes prévues ont été installées sans difficulté, à 30cm et 1m de profondeur. A deux, cinq et quinze mètres de la LS, les sondes n’ont pas pu être installées à plus de 50cm de profondeur. Cette première difficulté permet déjà de conclure que le creusement de la tranchée a permis un décompactage du sol dans cette parcelle. Seules cinq sondes ont été installées dans la première parcelle :

Au-dessus de la ligne : à 30cm et 1m de profondeur A 2m de la LS : à 30cm et 50cm de profondeur A 15m de la LS : à 30cm de profondeur uniquement

Sur la deuxième parcelle en suivi complet, neuf sondes ont pu être installées : Au-dessus de la LS : à 30cm, 50cm et 1m de profondeur A 2m de la LS : à 30cm, 50cm et 1m de profondeur A 5m de la LS : à 1m de profondeur A 15m de la LS : à 30cm et 1m de profondeur Pour les deux parcelles, les mesures de température ont été effectuées dans la trace de

passage des engins agricoles, pour limiter les dégâts sur les cultures lors du creusement et des allers-retours pour les prises de mesure. L’éventuel décompactage de la tranchée est donc moins visible à l’endroit des prises de mesure qu’ailleurs dans la parcelle.

Les modélisations avec les logiciels PRISCADE et FLUX 2D n’ont pas pu être exploitées, car il

n’a pas été possible de paramétrer les modèles pour obtenir avec la modélisation les mêmes températures que sur le terrain.

La température de l’air à la surface du sol telle qu’elle a été mesurée ne peut pas être prise

en compte pour l’exploitation des données : ces températures présentent une grande variabilité, et ne représentent en aucun cas l’évolution journalière de la température de l’air. Les thermomètres

- 26 -

étaient en effet situés au soleil et non protégés du vent. Les températures mesurées par les stations météo de St Nazaire et du Mans permettent d’avoir un ordre de grandeur de la température durant les jours correspondant aux prises de mesure.

Les estimations de biomasse ont pu être réalisées sur 5 transects pour la première parcelle et sur 7 transects pour la seconde. Uniquement deux passages ont eu lieu sur ces parcelles : une début juin et une au moment des récoltes. Pour la deuxième parcelle, les échantillons marqués en juin ne seront pas retrouvés lors de la récolte en juillet.

b. Sur les parcelles en suivi partiel

Neuf parcelles ont pu être étudiées. Les écarts types observés sur le nombre de pieds/m², le

nombre d’épis/m² et la hauteur du couvert végétal sont plus importants que ceux escomptés. Le climat, très sec pour la saison, est à l’origine d’une forte diminution de rendements pour les agriculteurs, notamment en Loire-Atlantique, et la sécheresse a pu exacerber les hétérogénéités intra-parcellaires, ce qui expliquerait ces écarts types mesurés. Le nombre de répétitions a été porté à 15 au lieu de 8. Au total, 30 relevés sont effectués par parcelle.

Pour les tests de Mann & Whitney, il est possible de calculer de nouveau les écarts entre les

moyennes repérables avec 15 répétitions, et les mêmes écarts types théoriques, pour les parcelles en céréales :

Pour le nombre de plantes et le nombre de tiges, un écart pourra être repéré entre les

plantes à l’aplomb de la LS et celles ailleurs dans la parcelle s’il est supérieur à 40% : seuls des

impacts importants peuvent être détectés avec ce protocole.

2. Résultats sur les parcelles en suivi complet : un impact faible

ou inexistant a. Situation géographique et caractéristiques des lignes

Sur les cinq LS plein champs de l’Ouest de la France, la LS de Paimboeuf- Saint-Père-en-Retz

est celle qui transite le plus. C’est donc sur cette ligne qu’a été choisie la première parcelle, afin de détecter un effet température. Elle se situe donc en Loire-Atlantique, dans la commune de Saint-Père-en-Retz (cf localisation précise des parcelles en Annexe). Pour la seconde parcelle a été choisie une ligne transitant moins : la LS Auvers-Sablé, dans la commune de Sablé-Sur-Sarthe. Les caractéristiques des deux parcelles sont indiquées dans le Tableau 2 et les transits des deux LS à la Figure 11.

Nombre de plantes/m²

Nombre de tiges/m² Hauteur du couvert

Ecart type théorique 15% à 20% 10% à 15% 5% à 10%

Ecart minimum repérable théorique

17% à 22% 11% à 17% 6% à 11%

Ecart type réel 36% 43% 9%

Ecart minimum repérable réel

40% 48% 10%

- 27 -

Transits moyens journaliers des lignes Auvers-Sablé et Paimboeuf-St-Père, en Mai et Juin 2010

0

50

100

150

200

250

01/0

5/20

10

08/0

5/20

10

15/0

5/20

10

22/0

5/20

10

29/0

5/20

10

05/0

6/20

10

12/0

6/20

10

19/0

6/20

10

26/0

6/20

10

Jour/Mois/Année

Tra

nsit

(A)

Auvers-Sablé

Paimboeuf-St-Père

Tableau 2 : caractéristiques des deux parcelles en suivi complet et des LS qui les traversent

Niveau

de tension

I/IMAP50 (2008)

Type de sol

Mode de pose

Date des

travaux

Culture (variété)

Irrigation/ drainage

Précédents culturaux (depuis travaux)

Présence d’autres ouvrages

Paimboeuf-St-Père Parcelle 1

63kV 41 Argileux Mécanisée

avec trancheuse

07/2008 Blé

(Dérivé Soisson)

Non Prairie Ligne

aérienne

Auvers-Sablé Parcelle 2

90kV 26 Argileux Traditionnelle 06-

07/2008 Blé

(Apache) Non

Orge Maïs

Non

Les mesures de transit sur ces deux LS ne sont en aucun cas transposables avant avril 2010

ou après Juin 2010. En effet, les variations de transit dépendent beaucoup du climat (température, luminosité) et de l’activité des industries et des particuliers.

Figure 11 : Transits moyens journaliers des deux lignes sur lesquelles ont été choisies les deux parcelles en suivi complet

Ces données de transit n’ont pu être rapprochée à des valeurs modélisées de température.

En effet, avec un transit de 100 A dans la ligne Paimboeuf-Saint-Père-en-Retz, une température initiale du sol uniforme de 15°C, la température à l’interface fourreau/sol modélisé par FLUX 2D est de 20°C. Il n’a pas été fait d’autres modélisations, étant donné l’écart entre les températures modélisées dans le sol autour de la ligne et les températures réellement observées (cf paragraphe ci-dessous). Il est donc fort probable que la température de 20°C pour un transit de 100 A soit une mauvaise estimation.

Date des mesures de

température

- 28 -

b. Effets sur le milieu physique : un échauffement faible mais existant aux environs de la ligne

Durant les mesures de température du 8 juin sur la LS Paimboeuf-St-Père, le transit a été presque constant (entre 39A et 40A). Pour la LS Auvers-Sablé, le transit du 22 juin varie entre 92A et 118A. Pour les deux parcelles, les températures du sol varient de moins de 0,5°C au cours de la journée (cf Figure 12). Pour la parcelle 1, la température à 30cm de profondeur est la plus influencée par les variations de température de l’air, mais sa variation journalière reste inférieure à 0,5°C.

Figure 12 : Les variations journalières de température sont faibles à 30cm et 1m de profondeur sur les

parcelles 1 et 2.

L’analyse statistique se fait donc sur des moyennes journalières. Pour chaque parcelle, une fonction est ajustée sur les mesures effectuées, ce qui permet d’obtenir un modèle pour prédire les températures qui n’ont pas pu être mesurées (en effet, les modèles sont bien ajustées, cf résultats statistiques en annexe). Les graphiques ci-dessous présentent les moyennes journalières de température obtenues pour la parcelle 1 et la parcelle 2.

Figure 13 : La température est plus élevée au-dessus des lignes, mais de quelques dixièmes de degrés seulement.

- 29 -

Pour chaque parcelle, la modélisation a été effectuée sur l’ensemble des données moyennes journalières de la parcelle. Pour des questions de visibilité, le modèle n’est tracé sur les graphiques ci-dessus que pour 30cm de profondeur ; le 8 juin pour la parcelle 1 et le 22 juin pour la parcelle 2. L’analyse des résidus est présentée en annexe.

La température est légèrement plus élevée au-dessus de la ligne : moins de 0,5°C de plus

qu’ailleurs dans la parcelle. Il y a un échauffement du à la LS, mais il est faible et ne peut pas nuire au développement des cultures. L’échauffement du sol autour de la ligne pourrait même être favorable au développement de plantes à l’aplomb de la LS. Les sondes de température ont une résolution de 0,1°C. Le modèle tracé prédit les températures obtenues pour chaque point entre 0 et 15m de la ligne. La distance pour laquelle la température diffère de plus de 0,1°C de la température à 15m permet donc d’obtenir la distance pour laquelle un échauffement du sol est avéré. Ainsi, avec les sondes de température utilisées, l’échauffement est détectable jusqu’à 1,50m de la ligne pour la parcelle 1 et 1,20m pour la parcelle 2. L’effet température réel est donc bien moins important que l’effet présumé de 3,40m de part et d’autre de la LS.

Un plus faible échauffement que prévu peut être expliqué par un effet drainant et donc un

sol plus humide au niveau de la tranchée. La conductivité thermique augmente et la chaleur est évacuée plus rapidement. Une deuxième hypothèse peut être formulée : le transit, beaucoup plus irrégulier que prévu, et la grande inertie thermique du sol provoquent un échauffement moins important que celui obtenu par modélisation.

La fonction qui a été ajustée pour chacune des parcelles nous donne un profil de

température presque identique à 30cm et à 1m de profondeur (cf Figure 14). On observe donc le même gradient latéral de température pour toutes les profondeurs. Le gradient de température en fonction de la profondeur est donc presque le même quelque soit la distance à la ligne, et ce pour les deux parcelles.

Figure 14 : Un échauffement identique au-dessus de la ligne par rapport au témoin, quelque soit la profondeur.

Une hypothèse peut expliquer ces résultats prédictifs : les transits journaliers sont très irréguliers. La ligne chauffe donc de façon irrégulière, ce qui ne permet pas l’établissement d’un équilibre thermique dans le sol. Il n’y a donc pas formation d’un gradient particulier de température entre la LS et la surface du sol, par rapport au sol témoin (à 15m). Cela permet d’expliquer les échecs

- 30 -

de modélisation, car les logiciels sont paramétrés avec un transit constant qui engendre l’établissement d’un gradient. Les logiciels n’estiment pas la température du sol en dynamique, et

s’éloignent donc considérablement de la réalité.

c. Les cultures sont faiblement impactée par la LS � Un impact visible

Visuellement sur le terrain, les cultures semblent peu affectées par la LS. Sur la parcelle 1,

toutefois, le blé est visuellement plus haut au niveau de la tranchée (cf Figure 15). Cette différence peut-être due à une légère élévation de la terre au niveau de la tranchée, ou à la hauteur réelle des tiges.

Figure 15 : Le blé est plus haut au niveau de la tranchée sur la parcelle 1 (Pauline Bonneviot, 8/06/2010).

� Les mesures confirment les observations Lorsqu’aucun commentaire n’est indiqué sous les graphiques, aucune conclusion n’est

statistiquement significative. Ni d’éventuelles différences, ni d’éventuelles égalités entre les groupes de données n’ont pu être détectées. Lorsqu’un test a permis de trouver un résultat, il est alors précisé le type de test qui a permis de conclure et ses résultats.

Axe de la ligne

- 31 -

Tableau 3 : Résultats des estimations de biomasse et de rendements obtenus sur la parcelle 1.

On ne peut pas séparer les effets tranchée

(décompactage, effet drainant) de l’effet température, puisque le sol n’est pas significativement échauffé à 2m. Le point de mesure censé prendre en compte l’effet température sans l’effet tranchée n’existe donc pas.

Test Mann & Whitney en comparant les

mesures au-dessus de la ligne avec l’ensemble des autres données : différence significative (risque de se tromper de 5%). Le blé est plus haut au-dessus

de la ligne qu’ailleurs dans la parcelle. Limite du test : il est impossible avec ce test

de tenir compte de la dépendance au sein d’un transect.

- 32 -

Différence significative (Friedman) entre la teneur en eau des grains au-dessus de la ligne et à 2m (Risque de se tromper : 5%). Différence également significative des mesures sur la LS comparées au reste des mesures (Mann&Whitney).

Le blé est plus humide, donc moins mûr

au niveau de la tranchée.

- 33 -

Tableau 4 : Résultats des estimations de biomasse et de rendements obtenus sur la parcelle 2.

- 34 -

- 35 -

Dans la majorité des cas, aucun impact n’a pu être détecté, mais il n’est pas prouvé non plus qu’il n’y a pas d’impact (ce car la puissance des tests statistiques est inférieure à 80%). Selon les graphiques, on observe un léger effet positif à l’aplomb de la LS et parfois un léger effet négatif à 2m, qui pourrait être lié au tassement.

Les impacts sont faibles sur la parcelle 1, tandis qu’aucun impact sur les cultures n’a pu être détecté pour la parcelle 2. Les résultats permettent de formuler deux hypothèses pour expliquer les différences observées entre les deux parcelles :

� Le transit de la LS Paimboeuf-St-Père, traversant la première parcelle, est plus important que le transit de la LS Auvers-Sablé. Le sol est donc plus échauffé sur la parcelle 1.

� Les deux parcelles présentent un historique très différent : la première parcelle n’a subit qu’un labour depuis les travaux (parcelle précédemment en prairie, depuis les travaux), alors que la deuxième en a subit deux (deux saisons culturales depuis les travaux). La parcelle 2 est donc plus homogène d’un point de vue du sol.

� Le mode de pose avec une trancheuse, utilisé dans la première parcelle, peut-être plus impactant que le mode de pose traditionnel : la trancheuse, plus lourde que les engins traditionnels, peut induire un tassement plus important aux abords de la fouille.

d. Des effets qui s’estompent au cours du cycle cultural ? Sur la parcelle 1, les estimations de biomasse ont été réitérées un mois après les premières,

juste avant les récoltes, sur les mêmes échantillons. Il est alors intéressant de voir si le nombre de plantes et le nombre d’épis ont diminués, augmentés, ou s’ils sont restés constants en un mois, pour chaque distance à la ligne. Il s’agit donc de comparer les données du 8 juin avec celles du 8 juillet, pour chaque distance. Le test de Wilcoxon serait le plus approprié, mais les effectifs sont trop faibles pour pouvoir réaliser ce test (pour chaque distance, quatre échantillons ont été mesurés en juin et juillet). C’est donc un test de Friedman qui sera effectué, avec seulement deux séries de mesures appariées à comparer entre elles. Au-dessus de la ligne, le nombre de plante a diminué, mais pas le nombre d’épis, tandis qu’ailleurs dans la parcelle, le nombre de plantes et le nombre d’épis sont restés constants en un mois. Il est possible qu’une perte de plante à l’aplomb de la LS soit compensée par un gain en épis, du fait de la densité du couvert. Cela peut-être dû également à une erreur de mesure.

En juin, l’ensemble des mesures variait entre 7 et 28 plantes par mètre linéaire, et entre 22 et 70 épis par mètre linéaire. En juillet, les écarts se sont réduits, avec des valeurs comprises entre 12 et 25 plantes/m et entre 40 et 70 épis/m. Le couvert a tendance à s’homogénéiser, effaçant encore plus les éventuels effets de la LS.

CONCLUSION SUR LES DEUX PARCELLES EN SUIVI COMPLET :

� Les impacts sont globalement faibles.

� La température est beaucoup plus faible au-dessus de la LS que les estimations théoriques de l’étude AgroParisTech.

� Les impacts diffèrent selon la distance à la ligne :

� au-dessus de la LS : peu d’effet ou un effet légèrement positif sur le couvert :

� cohérent avec un effet température léger

� éventuellement un effet décompactage et/ou drainage

� à 2m : léger effet négatif sur le couvert

� cohérent avec la température plus basse

� sans doute lié au tassement, à vérifier

� Au-delà : pas d’effet mis en évidence

- 36 -

3. Résultats sur les neufs parcelles en suivi partiel: des impacts

faibles mais très variables a. Caractéristiques des parcelles choisies

Cinq parcelles ont été étudiées partiellement sur la ligne Paimboeuf-St-Père, deux sur la ligne

Auvers-Sablé (cf IV.2.a.) et deux sur la ligne Cherré-Vibraye, située entre Le Mans et Paris (cf localisation précise en annexe). Le maïs est en fait du maïs fourrage.

Tableau 5 : Caractéristiques des parcelles étudiées

Nu

mé

ro d

e l

a

pa

rce

lle

Nom de la

ligne

Niv

ea

u d

e

ten

sio

n

I/IM

AP

50

(2

00

8) Type de sol Mode de

pose

Date des

travaux

Culture

(variété)

Irrigation

/

drainage

Précédents

culturaux

(depuis

travaux)

Présence

d’autres

ouvrages

3 Paimboeuf-St-Père

63kV 41 sableux Mécanisé 07/2008 Blé (Atlas) Drainage Colza Blé

Ligne aérienne

Prairie 4 Paimboeuf-St-Père

63kV 41 Sableux Mécanisé 08/2008 Blé (RichePain)

Drainage

Maïs

Ligne aérienne

Triticale 5 Paimboeuf-St-Père

63kV 41 Argileux Mécanisé 07/2008 Triticale (mélange

de 2 variétés)

Non

Maïs

Ligne aérienne

Orge 6 Auvers-Sablé

90kV 26 Argileux** Traditionnel 06/2008 Orge Non

Triticale

Non

7 Cherré-Vibraye

90kV 19 Argileux Mécanisé 09/2005 triticale Non Maïs Blé

Colza Blé

Non

8 Auvers-Sablé

90kV 26 Argilo-sableux

Traditionnel 07/2008 Maïs Drainage Maïs Orge

d’hiver

Non

9 Cherré-Vibraye

90kV 19 Argileux et sableux,

très humide*

Traditionnel 09/2005 Maïs Non Maïs Blé

Maïs Blé

Ligne aérienne

Prairie 10 Paimboeuf-St-Père

63kV 41 Argileux Mécanisé 07/2008 Maïs Non

Maïs

Ligne aérienne

Trèfle 11 Paimboeuf-St-Père

63kV 41 Limoneux Mécanisé 07/2008 Maïs (DKC 4371)

Drainage

Prairie

Ligne aérienne

* Dans cette parcelle, le sol est très hétérogène, et traverse des zones sableuses et des zones argileuses. ** L’agriculteur semble douter du type de sol de cette parcelle

- 37 -

b. Estimation de la biomasse : des impacts faibles � Certaines parcelles présentent des différences visibles au niveau de la LS

Sur la parcelle 6, on remarque, comme pour la première parcelle, une différence de hauteur

au niveau de la tranchée : l’orge est plus haute sur la tranchée. Elle semble également plus verte, mais cela n’a pas été quantifié (cf Figure 16).De même, sur la parcelle 8, le maïs est visuellement plus haut.

Figure 16 : L’orge et le maïs semblent plus hauts au niveau de la tranchée (photographies prises dans l’axe de la ligne)

� Des effets très contrastés selon les parcelles

Pour les neuf parcelles en suivi partiel, les test de Mann & Whitney sont effectués. Pour

connaître la robustesse des résultats donnés par le test, le risque de première espèce et la puissance du test, α et π, sont donnés sous chaque résultat, lorsque nécessaire.

Le risque de première espèce α correspond à la probabilité de se tromper lorsque l’on trouve une différence entre les mesures sur la LS et celles à 15m. La puissance du test mesure la probabilité d’avoir détecté une égalité entre les échantillons alors qu’il y en a effectivement une. π =1- β, avec β le risque de seconde espèce β, qui correspond à la probabilité de déclarer, à tort, qu’il n’y a pas de différence alors qu’il y en a une. On ne sait pas par avance si l’on va avoir des mesures inférieures ou supérieures sur la ligne par rapport au témoin. Les valeurs de α sont donc données sous l’hypothèse bilatérale. Lorsqu’une différence a été détectée, un test des médianes est effectué. Si les médianes s’avèrent différentes, elles sont alors indiquées dans le tableau. Elles permettent d’avoir un ordre d’idée des différences absolues mesurées.

- 38 -

Tableau 6 : Résultats parcelle par parcelle pour le suivi partiel

Numéro de la

parcelle Culture

Types de sols

Hauteur (médianes en cm)

Nombre de plantes

(médianes/m²)

Nombre d'épis (médianes/m²)

Nombre de

feuilles

Perte/Gain de

rendement8

3 Blé sableux

LS > Témoin (médianes non

significativement différentes)

α=0.2%

? π<10%

LS > Témoin (médianes non

significativement différentes)

α=2%

/ /

4 Blé Sableux ?

π≈30% LS > Témoin

α=0.2%

LS > Témoin (600 > 500)

α=2% / ≈+2qtx/ha

5 Triticale Argileux LS = Témoin

π≈95% ?

π≈42% ?

π<10% / /

6 Orge Argileux LS > Témoin

(91 > 87) α=2%

? π≈53%

? π≈38%

/ /

7 Triticale Argileux LS < Témoin

α=0.2% ?

LS < Témoin (180<227)

α=5% / ≈-1 qtal/ha

8 Maïs Argilo-sableux

/ ?

π<10% ?

π<10% ?

π<10% /

9 Maïs

Argileux et

sableux, très

humide

/ ?

π≈20% ?

π<10%

LS < Témoin α=5%

/

10 Maïs Argileux / ?

π<10% /

? π<10%

/

11 Maïs Limoneux / ?

π<10% /

? π≈25%

/

? : On ne peut pas conclure, car le test indique qu’il n’y a pas de différences entre les deux échantillons, mais avec un risque de se tromper trop important (égale à 1- π). Le nombre de répétition n’était pas suffisant pour détecter un impact. / : non mesuré

Les pertes ou gains de rendements ont été mesurés à partir du poids moyen d’un épi

(mesuré pour les parcelles en suivi complet). Elle correspond à la différence de rendement estimé sur une bande large de 50cm à l’aplomb de la LS par rapport au reste de la parcelle. En effet, l’effet tranchée s’étend sur 50cm.

Il est souvent impossible de détecter d’éventuels écarts entre les mesures au-dessus de la ligne et les témoins, pour deux raisons : soit les écarts types au sein des groupes sont plus importants

8 Exemple de calcul des pertes ou gains de rendements :

Un épis de blé pèse en moyenne 2,5g en frais, comprenant 2g de grains (en sec)(donnée obtenue sur les parcelles en suivi complet). Un gain de 100 épis/m² (parcelle 4) revient à un gain de grains en masse sèche de 200g/m², soit 2 qtx/ha.

- 39 -

que ceux escomptés, soit l’éventuelle différence est trop faible pour pouvoir être détecté avec le nombre de répétitions effectuées.

Pour trois parcelles, la ligne a un effet positif, tandis que pour deux autres elle a un effet négatif. Lorsque des différences sont mises en évidence, elles sont toutefois très faibles, et influent peu le rendement en grains. Deux des trois parcelles pour lesquelles l’effet est positif présentent un sol plutôt sableux. Le type de céréale influe peu sur les résultats de l’impact, par contre, il est plus difficile de détecter un impact sur le maïs que sur les céréales. Effectivement, la densité de semis de maïs est bien plus faible que la densité de céréales. Le mode de pose, mécanisé ou traditionnel, ainsi que la présence de drains, ne semblent pas entraîner d’impacts particuliers.

Il est à noter que les deux parcelles étudiées sur la ligne la plus ancienne (4 ans, Cherré-Vibraye), présentent toutes deux des effets négatifs de la ligne. A la suite de ces résultats, il n’est donc pas possible de conclure sur le temps que mettent les impacts à s’estomper.

� Au niveau global, la présence d’une ligne influe sur le nombre d’épis et le nombre de plantes

Il a été réalisé une ANOVA globale sur l’ensemble des neuf parcelles en suivi partiel. Par

contre, il n’a pas été possible d’ajouter un effet aléatoire sur les parcelles, puisque l’on obtient alors un modèle sur-paramétré, que le logiciel ne peut calculer.

Les résultats des ANOVA effectuées permettent de conclure que globalement, la présence de la ligne ne permet pas d’expliquer les variations de hauteurs observées au sein des parcelles et entre l’ensemble des parcelles. La LS n’explique pas non plus les variations de nombre de feuilles observées dans les parcelles de maïs. Par contre, la présence de la ligne est un des facteurs permettant d’expliquer les variations du nombre d’épis (le facteur est significatif à 2%), et du nombre de plantes (le facteur est significatif à 0.01%). Toutefois, la présence de la ligne explique seulement 0,4% de la variation du nombre d’épis et 3% de la variation du nombre de plantes (cf explications statistiques en annexe).

CONCLUSION SUR LES NEUF PARCELLES EN SUIVI PARTIEL :

� Il est souvent difficile de conclure.

� Quand un impact est observé, il est faible (différence de rendement d’un à deux quintaux par hectare à l’aplomb de la ligne).

c. La pierrosité de surface n’est pas due à une remontée de pierres Sur les quatre parcelles qui ont fait l’objet de mesures de pierrosité, une seule présente

moins d’éléments grossiers de surface au niveau de la ligne par rapport au reste de la parcelle. Sur les trois autres parcelles, aucune différence de pierrosité n’a pu être mise en évidence. Un agriculteur a confirmé avoir dû enlever les pierres après le chantier. Les autres n’ont fait aucune remarque à ce sujet.

Il est avéré que le phénomène de « remontées de pierres » n’existe pas. Si la pierrosité est plus importante au niveau de la tranchée, cela estdû à une malfaçon des travaux. Par contre, si le sol est effectivement très décompacté au niveau de la tranchée par rapport au reste de la parcelle, l’érosion peut y être plus forte et donc découvrir des pierres plus rapidement que sur le reste de la parcelle. Le sol peut également se tasser, les particules plus fines s’enfonçant se déplaçant plus en profondeur, les pierres apparaissent en surface.

- 40 -

V. LIMITES DE L’ETUDE ET PROPOSITION DE NOUVELLES

MESURES POUR CARACTERISER PLUS FINEMENT L’IMPACT Il n’a pas été possible de faire réellement un choix dans les parcelles étudiées, étant donné le

faible nombre de parcelles en grande culture traversées par des LS. Les futures études devront porter sur un plus grand nombre de LS afin d’avoir un choix de parcelles qui permette de bien sélectionner les situations voulues. Un travail préalable d’enquêtes auprès des agriculteurs et d’observation des parcelles avant le choix définitif des parcelles est nécessaire. Il est possible d’optimiser le protocole qui a été mis en place et de maximiser les effets lors de prochaines études.

a. Mesures complémentaires pour optimiser le protocole � Mesures directes de l’impact sur la biomasse

L’année 2010 a été une année très sèche dans les régions étudiées. Des hétérogénéités

fortes ont été observées au sein des parcelles, ce qui pourrait expliquer, pour certaines parcelles, les écarts types plus importants que ceux attendus. Les estimations de biomasse donneraient peut-être de meilleurs résultats d’autres années.

Au niveau biologique, observer la profondeur d’enracinement des plantes sur la ligne et au niveau du témoin permettrait d’avoir une première idée sur le comportement des racines en présence des LS. Les températures observées lors de l’étude étant loin d’être létales pour les plantes, c’est plutôt pour les lignes que la question se pose maintenant : les racines peuvent-elles s’enrouler autour des lignes ? Si cette situation est observable pour des cultures annuelles, c’est surtout au niveau des haies et pour les vignes et vergers que la situation pourrait être problématique pour RTE.

Par ailleurs, aucune mesure de la qualité de la récolte n’a été réalisée dans cette étude. Il est envisageable que l’impact soit nul d’un point de vue quantitatif, mais significatif d’un point de vue qualitatif (teneur en protéine des grains…).

Le taux d’humidité des grains n’a été mesuré que sur deux parcelles. Les mesures montrent un blé moins mature sur l’une d’elles. Sur le terrain, les observations visuelles des cultures donnent l’impression que la vitesse de maturation des plantes pourrait être différente sur la LS. Il pourrait être intéressant de mesurer des taux d’humidité des grains dans plusieurs autres parcelles afin de voir si cette impression est réelle, et si la différence de maturation au moment de la récolte constitue un réel préjudice pour l’agriculteur.

Les mesures réalisées dans cette étude ont été faites entre juin et juillet, lors de la phase de maturation des cultures. Il serait intéressant de réaliser des observations durant tout un cycle végétal, depuis la germination à la récolte, afin de mieux apprécier les effets sur la germination et le développement des plantes. Un suivi du nombre de feuilles couplé à des mesures de teneurs en eau des grains permettrait de caractériser finement le développement pour déterminer la vitesse de maturation. Ce sont toutefois des protocoles assez lourds à mettre en œuvre.

Les mesures n’ont été réalisées que sur des céréales et du maïs fourrage. D’autres plantes, comme les oléagineux (Colza, Tournesol…) ou la betterave peuvent éventuellement répondre différemment à la présence d’une LS. Certaines cultures, comme le maïs, doivent faire l’objet d’un protocole particulier, car les densités faibles de semis engendrent une difficulté supplémentaire pour détecter les impacts.

� Mesures de température complémentaires

Les températures observées permettent d’avoir un ordre d’idée de l’échauffement du sol

pour des liaisons 63kV et 90kV en fourreau PEHD, toutefois, les différences de température observées sont très proches de la précision des appareils de mesure, d’où l’importance de modifier le protocole mis en place dans cette étude pour de prochaines expériences.

- 41 -

Lors de la mise en place des sondes, toute la terre retirée n’a pu être remise en place, étant donné la difficulté de reproduire le compactage initial. Effectuer les mesures hors des traces de passage des engins agricoles aurait peut-être permis une remise en place de la terre plus facile. De plus, cela permettrait une meilleure description de l’échauffement réel sur les plantes.

La précision des mesures de températures peut être améliorée en choisissant des appareils plus précis, en laissant les sondes en place plusieurs jours voire plusieurs semaines avant les prises de mesure afin que le sol s’homogénéise autour de la sonde, et en effectuant les mesures là où se développent réellement les racines des plantes (hors des traces des engins agricoles). Toutefois, une meilleure précision n’est pas forcément pertinente étant donné la faiblesse des impacts.

La température a été mesurée uniquement dans des sols argileux. Il pourrait être envisagé des mesures dans des types de sols différents afin de déterminer si un échauffement y est également observable.

Au vu des températures obtenues dans cette étude, il pourrait être envisagé de mesurer les températures à 50cm et 1m de la ligne par exemple, afin de déterminer plus précisément la bande de culture impactée, et d’établir un profil plus proche de la réalité.

Par ailleurs, les températures obtenues n’ont pas pu être retrouvées avec les logiciels utilisés

par RTE pour estimer la température autour des lignes. Le paramétrage des logiciels PRISCADE et

FLUX 2D utilisés par RTE pourrait faire l’objet d’une étude afin d’obtenir des modèles théoriques plus proches de la réalité.

� Etude plus précise des autres facteurs à l’origine de l’impact

D’après les observations réalisées dans cette étude, les impacts, lorsqu’il y en a, se situent surtout au niveau du sol, de sa structure et de son fonctionnement. Il semble donc pertinent d’insister sur les études de sols lors des prochaines mesures.

Dans l’étude, il n’a pas été possible de comparer pertinemment les types de sols entre eux, puisqu’aucune mesure de type de sol n’a été réalisée, les données ont été récoltées selon les dires des agriculteurs. La prochaine étude devra inclure des études de sol.

Une des principales difficultés de l’étude est de ne pas pouvoir différencier un éventuel décompactage du sol au niveau de la tranchée, et l’effet drainant, qui sont tous deux extrêmement impactant lors du développement végétal. Il serait donc intéressant de quantifier le tassement, en relevant le volume apparent. L’ouverture de fosses permettrait d’apprécier la reconstitution des horizons au niveau de la tranchée (profils pédologiques comparatifs au niveau de la tranchée, de la zone de tassement et du témoin), bien qu’un tel protocole soit lourd à mettre en place, et difficilement acceptable par un agriculteur. Dans le même temps, il serait intéressant de faire des mesures d’humidité du sol pour évaluer directement l’effet drainant.

Les trois lignes souterraines étudiées se situent toutes à l’Ouest de la France. Etant donné la présence d’un effet drainant, les résultats seront certainement différents dans d’autres régions, où le climat est différent.

Pour déterminer si les impacts sur le sol s’estompent avec les années et au bout de combien de temps, il aurait fallu réaliser des mesures sur des LS plus anciennes que celles étudiées durant ce stage. Or, la technique de pose en fourreaux PEHD plein champ est récente, et les lignes de ce type les plus anciennes ont été installées en 2003. Afin de bien séparer les impacts liés au

fonctionnement de la LS de ceux liés aux travaux, il pourrait être envisagé de réaliser des mesures sur des parcelles cultivées de manière plus intensive (travail du sol plus fréquent, apports d’intrants plus importants) : les exploitations agricoles sur lesquelles ont été faites les mesures sont en élevage extensif et les cultures sont destinées à la consommation du bétail présent sur l’exploitation. Les modes de conduite des cultures céréalières dans certaines régions sont plus intensifs et souvent cette intensification a un effet homogénéisant sur le sol. En conséquence, les impacts dus aux travaux s’estomperont plus vite, mais les effets permanents des lignes seront plus facilement identifiables.

- 42 -

Les mesures de pierrosité effectuées dans l’étude sont peu précises (estimation à vue) et le nombre de répétitions effectuées dans une parcelle assez faible. Le nombre de parcelles n’est pas suffisant pour conclure. De nouvelles mesures doivent donc être effectuées, à l’aide de méthodes plus précises. Par exemple, il pourrait être envisagé la mesure de la taille des pierres d’un échantillon choisies selon un quadrillage prédéterminé sur le tracé de la ligne et ailleurs dans la parcelle. Cette méthode serait à appliquer en hiver, pour pouvoir prendre en compte les parcelles en céréale. Il serait également intéressant de suivre un chantier et de voir comment est réalisé le broyage et la remise en place des petites pierres, puis d’évaluer, juste après le chantier, la pierrosité de surface, puis quelques années après. Evaluer la pierrosité en profondeur pourrait être envisagé dans le cas où des fosses sont ouvertes.

Réitérer des mesures de biomasse couplées à des études de sols pourrait, selon moi, permettre de classer les parcelles concernées en différents « types ». Les « types » différents correspondraient à des situations (type de LS, de sol, humidité, culture) liées à des impacts biens définis. Il serait ainsi possible de déterminer à l’avance l’impact que va avoir une LS dans une parcelle donnée, en prenant en compte toutes les caractéristiques de la parcelle en particulier.

b. Mesures visant à maximiser les effets observés

� Maximisation de l’effet température Des mesures de températures en hiver permettraient d’observer un échauffement plus

marqué. En effet, durant cette période la consommation énergétique est plus forte, donc les lignes transitent plus. L’humidité du sol est plus importante, or la conductivité thermique peut varier d’un facteur cinq d’un sol sec à un sol humide.9 Les sols sont plus froids en hivers, et donc le gradient de température entre le câble et le sol est plus élevé et peut même être inversé. Ces mesures pourraient permettre l’ajustement des logiciels de modélisation de la température, mais ne donneraient pas d’autres informations sur les impacts in fine de l’échauffement sur les rendements. En effet, en estimant les impacts liés à l’échauffement au moment de la récolte (ce qui a été fait ici), il est pris en compte l’impact global de l’échauffement tout au long du développement des plantes.

L’échauffement pourrait être plus fort sur d’autres types de LS, notamment des lignes de plus forte intensité : sorties de centrales nucléaires, interconnexions entre pays. Des mesures sur ces ouvrages pourraient faire l’objet d’autres études.

� Maximisation des impacts sur les plantes

Le problème de l’impact des LS sur les cultures pourrait être abordé d’une autre manière, afin de répondre à la question : lorsqu’il y a un impact, comment est-il caractérisé ? Un protocole monté pour répondre à cette problématique pourrait se baser sur une sélection visuelle des parcelles semblant présenter un impact, et une multiplication des mesures sur ces parcelles. Ceci permettrait de maximiser les impacts, et permettrait à RTE d’estimer les impacts et de déterminer finement les facteurs à l’origine de ces impacts dans les situations les plus défavorables. Il serait possible d’en tirer, par exemple, des précautions supplémentaires à prendre lors des travaux pour tous les chantiers, afin d’éviter, justement, les situations les plus défavorables.

Les impacts semblent plus important sur prairie (cf photographies en Annexes). Il pourrait être intéressant d’étudier les prairies, pour aboutir éventuellement à des recommandations destinées aux agriculteurs, pour un retour plus rapide à l’état initial.

D’autres modes de pose des LS ont certainement un impact plus important sur les plantes, notamment les modes de pose qui incluent du béton dans les ouvrages. Dans ce cas, il faudra réévaluer les mécanismes éventuellement à l’origine des impacts.

9 Extrait de la thèse de Frédéric Chabert « Habitat enterré » (mai 1980) - Unité Pédagogique d’Architecture

Groupe ABC

- 43 -

CONCLUSION : Un impact globalement faible, à confirmer par de

nouvelles mesures

L’impact des lignes souterraines à haute tension sur les céréales et le maïs est faible voire

inexistant. L’échauffement du sol, notamment, est moins important que celui estimé par modélisation : il est seulement de quelques dixièmes de degrés à 1m de profondeur au-dessus de la LS. Les quelques effets observés sont très liés au type de culture et aux caractéristiques intrinsèques des parcelles : type de sol, humidité du sol. Ce ne sont que des premiers résultats, moins alarmants que ce qui avait été envisagé dans un premier temps, mais qui nécessiteront des mesures supplémentaires pour une compréhension plus fine des effets directs et indirects sur les plantes. RTE construit d’autres types d’ouvrages en souterrain, qui transitent beaucoup et pouvant même être en courant continu. Il s’agit, par exemple, des interconnections entre pays. Quels impacts ces LS peuvent-elles avoir sur les cultures ?

Passage d’une ligne dans une haie (P. Bonneviot, 04/2010)

- 44 -

Bibliographie Retours d’expériences RTE et publications : [1]BARREAU C., BARREAU G., if Consultants Ingénierie Forestière et Agricole, 2008. Suivi environnemental des

espaces arborés et des milieux agricoles, ligne souterraine 63kV Locmalo-Plouay.

[2]BOUCHON A-S., COQUET Y., CHAILLOU S., 2009. Impacts des lignes souterraines sur la physiologie des

plantes. [3]COQUET Y., FOURNIER M., MICHELIN J., 2008. Etude bibliographique de l’impact d’une Ligne Souterraine (LS)

sur le sol et son environnement en zone rurale.

[4]DULAU S., TIOZZO J., LENFANT A., SCE, 2009. Liaison souterraine à 90 000 volts entre les postes de Cherré et

Vibraye. [5]DULAU S., BEC P., LENFANT A., FOUILLET P., SCE, 2007. Liaison souterraine à 63 000 Volts entre les postes de

Locmalo et Plouay. [6]HIROTA N, NAKAGAWA J, KITAZAWA K., 1999. Effects of a magnetic field on the germination of plants. Journal of Applied Physics 85(8), pp5717-5719. University of Tokyo. [7]MILLER MW, REDDY MM, YETTEWICH GR, KAUFMAN GE., 1976. Lack of effect of extremely low frequency

electric and magnetic fields on roots of Vicia faba. Environmental and Experimental Botany 16(1), pp 83-88. [8]PINHEIRO JC AND BATES DM., 2009. Mixed-effects models in S and S-PLUS, 2nd edn. Springer-Verlag, New York [9]PODLÉSNY J, PIETRUSZEWSKI S, PODLÉSNA A., 2005. Influence of magnetic stimulation of seeds on the

formation of morphological features and yielding of the pea. International Agrophysics 19, pp 61-68. Institute of Soil Science and Plant Conservation, Poland. [10]RAYNAUD E., KOUDINOFF C., cabinet Sémaphores Environnement et Concertation, Mars 2008. Etude

d’impact pour le raccordement du poste de pré-en-pail à la ligne 90 000 volts Lassay-Villaines La Juhel. [11]SIEGELS S, CASTELLAN NJ. 1988. Nonparametric statistics for the behavioral sciences. New-York. [12]YORO, 1992, La méthode au sable : protocole et utilisation pratique, Cahiers ORSTOM, série Pédologie, vol. XXVII, n°2, pages 365-372. [13]YORO, GODO, 1989-1990, Les méthodes de mesure de la densité apparente, Cahiers ORSTOM, série Pédologie, vol. XXV, n°4, pages 423-429. Livres : [14]DAUDIN J-J., ROBIN S., VUILLET C., 2001. Statistique interférentielle, idées, démarches, exemples, Presses Universitaires de Rennes. [15]MUSY A., SOUTTER M., 1991, Physique du sol, presses Polytechniques et universitaires romandes, collection

Gérer l’environnement, page 153.

Bibliographie complémentaire Etudes d’impact RTE : LE BLEVEC M., DALLEMAGNE H., bureau d’étude CERESA, Mai 2007. Etude d’impact pour la création d’une

liaison souterraine à 63 000 volts PAIMBOEUF – ST-PERE-EN-RETZ. RAIMBAUD A., RTE, 2003. Etude d’impact pour la liaison souterraine à 63 000 Volts entre les postes de Locmalo

et Plouay. Remarque : les études d’impacts de RTE sont des document officiels réalisées par des bureaux d’étude, afin de déterminer a priori, avant le construction de l’ouvrage, les différents impacts éventuels en fonction du tracé choisi. Documents internes RTE : Cahier des charges général des lignes souterraines, 2005 (NA-ETUD-CNER-SETP-LS-05-00029) Dimensionnement thermique des lignes souterraines, 2008-2009 (NA-ETUD-CNER-DL-LS-04-00084) Guide de l’étude d’impact, Tome 1-B, Méthodologie, février 2004. Modalité de passage en souterrain, échanges avec GRT gaz. Protocole Passages de lignes électriques, APCA, FNSEA, EDF Réseau Distribution, Réseau de Transport

d’électricité, SERCE, édition 2005, page 10. Sites internet : www.agreste.gouv.fr // www.anastats.fr // www.infoclimat.fr

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Annexes

Vues aériennes de liaisons souterraines plein champ (les tracés des LS dans la base de données SIG de RTE sont précises à quelques mètres près)

Photographie 1 : Ligne 63kV Locmalo-Plouay. Mise en service : 2005 ; photos GoogleEarth prises en 2005.

Photographie 2 : Ligne 90kV Pleumartin-Preuilly. Mise en service 2005 ; photos GoogleEarth prises 2 ans après les travaux

ANNEXE 1

Tracé visible des travaux, emplacement réel de la ligne

Tracé de la ligne sur SIG

- 46 -

Photographie 3 et 4 : Ligne 63 kV La Chabossière-Montluc. Mise en service 2003, photos GoogleEarth 3 ans après les travaux

ANNEXE 1

- 47 -

Récapitulatif temps, matériel et coûts

Les prix sont données à titre indicatif pour les fournisseurs suivant : Lelaborantin.fr, Castorama.

Un Hj correspond au travail d’un homme pendant un jour (7 heures). *Laboratoire de la ferme expérimentale de la Chambre d’agriculture de la Sarthe. ** Les sondes utilisées ont une résolution de 0,1°C et une précision de ± 0,3°C.

Paramètre à mesurer Matériel Quantité Prix unitaire

Tarière 1 Labo Grignon

Thermomètre digital - 50 / + 150 °C [Réf: 2510 28TS]**

8 30.52

Thermomètre à liquide bleu -10 à +60°C [Réf.2530 06TS]

2 2.68

Sachets plastiques (protection des capteurs)

Piquet de repérage 7 1.20

Double décamètre 1 /

Collier crémaillère 8 6.57 (*3) + 2.11

Température

Double décamètre 1 7.45

Mètres rigides dont un fixé à une planche

2 13.50+5.50

Planches 1 Récupération

Rubans-repères pour les plantes

≈ 50 Labo Grignon

Piquets de repérage ≈ 8 /

Biomasse

Double décamètre 1 /

Mètre 1 /

Sécateur 1 ≈ 10

Sacs en papier pour étuve 150 ≈ 10

Balance de précision / Labo ?

Etuve / Labo ?

Sacs poubelle pour le transport

Rendements

Boîtes hermétiques en alu 80 Labo grignon ?

Scotch rouge étanche 1 2.99 Divers

336.67 €

TOTAL

Laboratoire analyses rendements *

48 7.5€

TOTAL 696.67€

Paramètre Temps estimé (Hj) Temps réel (Hj)

Température 1.8 1.8*2 (2personnes)

Biomasse 6.8 2.5*2 Parcelles en suivi complet

Rendements 6.9 3*2

Parcelles en suivi partiel

Biomasse 11,5 (10 parcelles) 9 (9 parcelles)*2

Total (sans transport) 29 32.6

ANNEXE 2

- 48 -

Division de la France en 7 zones RTE

(Document interne RTE)

Localisation des 6 LS envisagées pour l’étude

ANNEXE 3

Locmalo-Plouay

La Chabossière-Montluc

Paimboeuf-St-Père en Retz

Auvers-Sablé

Cherré-Vibraye

Pleumartin-Preuilly

Nantes

Rennes

Le Mans

- 49 -

Localisation des parcelles étudiées (avec références cadastrales) (Cartes Arcgis et données internes SIG RTE)

Sablé-sur-Sarthe

Parcelle 2 0B 58

Parcelle 6 0A 435

Parcelle 8 YN 38

Auvers-Sablé-sur-Sarthe :

ANNEXE 4

- 50 -

ANNEXE 4

Paimboeuf

Saint-Père-en-Retz

Parcelle 5 ZV 34

Parcelle 1 ZS 30

Parcelle 10 ZS 10

Parcelle 4 ZN 35

Parcelle 3 ZN 30

Parcelle 11 ZN 14 à 18

Paimboeuf-Saint-Père-en-Retz :

- 51 -

Vibraye

Lamnay

Parcelle 7 OD 10

Parcelle 9 OA 139

Cherré-Vibraye :

ANNEXE 4

- 52 -

Variations journalières de température du sol

(parcelles 1 et 2, respectivement à 0m, 2m, 15m et 0m, 2m, 5m et 15m de la ligne)

ANNEXE 5

Parcelle 1 :

Parcelle 2 :

- 54 -

Modèle de température, résultats R et analyses des résidus,

parcelles 1 et 2 Modèle sur les moyennes journalières de température :

Température = a*exp(-Profondeur) + b*exp(-Distance)+ d Résultats des « nls » sous R :

Parcelle 1 Parcelle 2

Formula: Temp ~ a * exp(-Prof) + b * exp(-Dist) + d[Jour] Parameters:

Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) b 0.4824 0.2001 2.411 0.0366 * a 5.6186 0.6171 9.104 3.73e-06 *** d1 13.0974 0.4665 28.079 7.62e-11 *** d2 12.8565 0.4665 27.562 9.16e-11 *** d3 12.9285 0.4665 27.717 8.67e-11 *** ---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Residual standard error: 0.3022 on 10 degrees of freedom AIC = 12.59075

Formula: Temp ~ a * exp(-Prof) + b * exp(-Dist) + d[Jour] Parameters:

Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) b 0.3151 0.1550 2.032 0.0571 . a 4.4752 0.4274 10.470 4.39e-09 *** d1 12.6967 0.2724 46.610 < 2e-16 *** d2 13.0528 0.2612 49.981 < 2e-16 *** d3 13.4584 0.2751 48.913 < 2e-16 *** ---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Residual standard error: 0.3467 on 18 degrees of freedom AIC = 22.91007

Remarque : le modèle s’ajuste mieux sur les données de la parcelle 1 que sur celles de la parcelle 2. Ceci est peut-être dû au fait que l’on dispose de plus de données pour la parcelle 2 (24 moyennes journalières pour la parcelle 2 contre 15 pour la parcelle 1). Pour la parcelle 2, le facteur distance n’est significatif qu’à 10%. Dans les deux cas, la distance est le

facteur qui influe le moins sur les variations de température, par rapport à la profondeur et au jour.

ANNEXE 6

- 56 -

Analyse des résidus :

Parcelle 1 :

Parcelle 2 :

Remarque : La normalité des résidus n’est pas très satisfaisante, mais les facteurs explicatifs des variations de température semblent bien tous avoir été pris en compte.

ANNEXE 6

- 57 -

Evolution du nombre d’épis et de plantes en fin de cycle cultural, parcelle 1 Les échantillons à 15m de la LS correspondants aux transects 2 et 4 n’ont pas été retrouvés le 08/07. Il s’agit donc de deux échantillons différents de ceux du 08/06.

Nombre de plante par mètre linéaire en fonction de la distance à la LS, 08/06/2010, parcelle 1

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Distance à la LS (m)

mon

bre

de p

lant

e /m

Transect 1

Transect 2

Transect 4

Transect 5

Nombre de plantes par mètre linéaire en fonction de la distance à la ligne 08/07/2010 parcelle 1

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Distance à la LS (m)

Nom

bre

de p

lant

es /m

Transect 1

Transect 2

Transect 4

Transect 5

Nombre d'épis par mètre linéaire en fonction de la distance à la LS, 08/06/2010, parcelle 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Distance à la LS (m)

Nom

bre

d'ép

is /m Transect 1

Transect 2

Transect 4

Transect 5

Nombre d'épis en fonction de la distance à la LS, 08/07/2010, parcelle 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Di st a nc e à l a LS ( m)

Transect 1

Transect 2

Transect 4

Transect 5

Les écarts de mesures entre les échantillons d’un même transect diminuent lors du stade de maturation des plantes.

ANNEXE 7

- 58 -

Mesures de températures de surface Valeurs de température mesurées pour les parcelle 1 et 2, qui n’ont pas pu servir dans l’étude :

Les températures de surface utilisées dans l’étude sont celles des stations Montoir à Saint-Nazaire et Arnage au Mans.

ANNEXE 8

- 59 -

Analyse des résidus de l’ANOVA sur la biomasse des parcelles en suivi partiel Les résultats et analyses des résidus ne sont donnés que pour les analyses de la variances où le facteur « présence de la ligne » est significatif.

NOMBRE D’EPIS : Résultats : Analyse des résidus : lm(formula = NbEpisMetreLineaire ~ AbsencePresence + IndiceCulture + Parcelle) Residuals: Min 1Q Median 3Q Max -39.9530 -6.1816 0.2483 5.4184 47.7184 Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) (Intercept) 59.123 2.258 26.187 < 2e-16 *** AbsencePresence1 3.830 1.634 2.344 0.0200 * IndiceCulture2 50.329 3.007 16.738 < 2e-16 *** IndiceCulture3 -30.371 3.007 -10.101 < 2e-16 *** IndiceCulture4 -50.371 3.007 -16.752 < 2e-16 *** Parcelle4 -5.771 3.007 -1.919 0.0563 . Parcelle5 15.167 3.077 4.929 1.7e-06 *** Parcelle8 -1.033 3.077 -0.336 0.7373 --- Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 Residual standard error: 11.92 on 205 degrees of freedom Multiple R-squared: 0.8847, Adjusted R-squared: 0.8807 F-statistic: 224.6 on 7 and 205 DF, p-value: < 2.2e-16 Analysis of Variance Table Response: NbEpisMetreLineaire Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) AbsencePresence 1 956 956 6.7337 0.01014 * IndiceCulture 3 218341 72780 512.5605 < 2.2e-16 *** Parcelle 3 3990 1330 9.3655 7.886e-06 *** Residuals 205 29109 142

D’après les résultats obtenus, le modèle est bien ajusté et les facteurs sont significatifs à 0,01 %. Toutefois, l’analyse des résidus semble montrer que d’autres

facteurs influent sur la variation du nombre d’épis et ne sont pas compris dans le modèle. Le pourcentage que représente le ‘Sum Sq’ d facteur Absence présence par rapport à la somme de tous les ‘Sum Sq’ est une bonne estimation du pourcentage de la variabilité expliquée par la présence de la LS.

ANNEXE 9

- 60 -

NOMBRE DE PLANTES :

Résultats : Analyse des résidus : lm(formula = NbPlantsMetreLineaire ~ AbsencePresence + IndiceCulture + Parcelle) Residuals: Min 1Q Median 3Q Max -13.42875 -2.90273 -0.03606 2.43606 19.64780 Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) (Intercept) 2.182e+01 9.775e-01 22.327 < 2e-16 *** AbsencePresence2 -2.472e+00 6.355e-01 -3.890 0.000127 *** IndiceCulture2 -2.455e+00 1.313e+00 -1.870 0.062655 . IndiceCulture3 -6.881e+00 1.325e+00 -5.192 4.19e-07 *** IndiceCulture4 -9.235e-01 1.313e+00 -0.703 0.482623 Parcelle4 -9.216e-01 1.313e+00 -0.702 0.483386 Parcelle5 4.093e+00 1.335e+00 3.067 0.002392 ** Parcelle8 -1.153e+01 1.324e+00 -8.713 3.48e-16 *** Parcelle9 -1.320e+01 1.324e+00 -9.972 < 2e-16 *** Parcelle10 -1.032e-15 1.324e+00 -7.8e-16 1.000000 --- Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 Residual standard error: 5.127 on 261 degrees of freedom Multiple R-squared: 0.5138, Adjusted R-squared: 0.497 F-statistic: 30.65 on 9 and 261 DF, p-value: < 2.2e-16

Analysis of Variance Table Response: NbPlantsMetreLineaire Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) AbsencePresence 1 411.6 411.63 15.661 9.773e-05 *** IndiceCulture 3 1948.5 649.50 24.711 4.174e-14 *** Parcelle 5 4889.7 977.94 37.207 < 2.2e-16 *** Residuals 261 6860.1 26.28

La présence de la ligne est un facteur significatif du modèle. L’analyse des résidus montre toutefois que d’autres facteurs explicatifs n’ont pas été pris en compte. Dans l’analyse de la table de la variance, le pourcentage que représente le ‘Sum Sq’ d facteur Absence présence par rapport à la somme de tous les ‘Sum Sq’ est une bonne estimation du pourcentage de la variabilité expliquée par la présence de la LS.

ANNEXE 9

- 62 -

Programmes R

Modèles sur les données de temperature de la parcelled 1 :

Le fichier source, ‘TemperatureParcelle1_TempSurfaceModif.txt’, contient l’ensemble des données de température récoltés sur la parcelle 1, sans les données de température de l’air à la surface du sol. Ces dernières ont été remplacées par les moyennes journalières de température de l’air obtenues à la station météo de Saint Nazaire. TEMPHPMod= read.table("TemperatureParcelle1_TempSurfaceModif.txt",header=TRUE,sep="") ### ----- Modèles essayés, qui s’ajustent moins bien aux résultats que celui choisi : ----- ### ## -a*log(Profondeur) - b*log(Distance)+c[Jour] ## a/Profondeur^2 + b/Distance^2+c[Jour] ## Modele lineaire ### ----- MODELE SUR LES MOYENNES JOURNALIERES DE TEMPERATURE ----- ### ### ----- EN FONCTION DE LA PROFONDEUR, LA DISTANCE ET LE JOUR ----- ### Temp = c(mean(Temperature[58:66]),mean(Temperature[67:71]),mean(Temperature[72:76]),mean(Temperature[77:85]),mean(Temperature[86:90]),mean(Temperature[91:95]),mean(Temperature[96:104]), mean(Temperature[105:109]),mean(Temperature[110:114]),mean(Temperature[115:123]),mean(Temperature[124:128]),mean(Temperature[129:133]),mean(Temperature[134:142]), mean(Temperature[143:147]),mean(Temperature[148:152])) ## Remarque : les températures de surface ne sont pas incluses dans le modèle, puisqu’il s’agit de ## celles de Saint Nazaire, à plusieurs kilomètres de la parcelle Dist = c(2,2,2,2,2,2,15,15,15,0,0,0,0,0,0) Prof = c(0.3,0.3,0.3,0.5,0.5,0.5,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,1,1,1) Jour = c(1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3) ## On construit un nouveau tableau avec les moyennes journalières : TEMPMOY = data.frame(Temp,Dist,Prof,Jour) Jour=as.factor(Jour) mod5 <- nls(Temp~a*exp(-Prof)+b*exp(-Dist)+d[Jour],data=TEMPMOY,start=list(b=1,a=3,d=rep(1,3))) summary(mod5) AIC(mod5) ## AIC=12,6 ### ----- ANALYSE DES RESIDUS ----- ### plot(residuals(mod5), ylab="Residus", col="blue") abline(0, 0, col="red") hist(residuals(mod5), nclass=20, xlab="Residus", ylab="Frequence", xlim=c(-1,1), pro=T, col="blue", main="Analyse des residus") lines(seq(-1,1,le=15), dnorm(seq(-1,1,le=15), 0, sqrt(var(residuals(mod5)))), col="red") qqnorm(residuals(mod5)) qqline(residuals(mod5), col="red") ### ----- REPRESENTATION GRAPHIQUE ----- ###

ANNEXE 10

- 64 -

TEMPTRI3 <- read.table("Temperatures_SurfaceSup_Tri3.txt",header=TRUE,sep="") Plot (Distance[77], mean(Temperature[77:85]), col="orange", pch=20, cex=1.5, ylim=c(14,19), xlim=c(0,15), xlab='Distance (m)', ylab='Température (°C)', main=c('Variations moyennes journalières de température','Parcelle 1') ) points (Distance[86],mean(Temperature[86:90]), col="red", cex=1.5,pch=20) points (Distance[91],mean(Temperature[91:95]), col="black",cex=1.5,pch=20) points (Distance[58],mean(Temperature[58:66]), col="orange",pch=25,cex=1.5) points (Distance[67],mean(Temperature[67:71]), col="red", cex=1.5,pch=25) points (Distance[72],mean(Temperature[72:76]), col="black",cex=1.5,pch=25) points (Distance[1],mean(Temperature[1:9]), col="orange",pch=20,cex=1.5) points (Distance[10],mean(Temperature[10:14]), col="red", cex=1.5,pch=20) points (Distance[15],mean(Temperature[15:19]), col="black",cex=1.5,pch=20) points (Distance[20],mean(Temperature[20:28]), col="orange",pch=24,cex=1.5) points (Distance[29],mean(Temperature[29:33]), col="red", cex=1.5,pch=24) points (Distance[34],mean(Temperature[34:38]), col="black",cex=1.5,pch=24) points (Distance[39],mean(Temperature[39:47]), col="orange",pch=20,cex=1.5) points (Distance[48],mean(Temperature[48:52]), col="red", cex=1.5,pch=20) points (Distance[53],mean(Temperature[53:57]), col="black",cex=1.5,pch=20) legend('top',legend=c('8 juin','9 juin','10 juin'), pch=20, co=c('orange','red','black'), title='Jour') legend('topright',legend=c('30 cm','50 cm', '1 m'), pch=c(20,24,25), co='black', title='Profondeur') ## On trace maintenant le modèle selon l’équation trouvée x <- seq(0,15,le=50) ### POUR 30cm DE PROFONDEUR ### y <- rep(0.3,50) lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 13.1, col='orange') lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 12.9, col='red') ### POUR 1m DE PROFONDEUR ### y <- rep(1,50) lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 13.1, col='orange') lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 12.9, col='red') ### ----- TRACAGE DU MODELE UNIQUEMENT, POUR LE 8 JUIN ----- ### ## POUR 30cm DE PROFONDEUR ## y <- rep(0.3,50) plot (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 13.1, col='orange',type='l', ylim=c(14,18),xlab='Distance (m)', ylab='Température (°C)', main=c('Modélisation des variations moyennes journalières de température', 'du sol à différentes profondeurs','08/06/2010, Parcelle 1')) legend('bottomright',legend=c('30 cm','50 cm', '1 m'), pch=c(20), co=c('orange','red','black'), title='Profondeur') ## POUR 0.5m DE PROFONDEUR ## y <- rep(0.5,50) lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 13.1, col='red') ## POUR 1m DE PROFONDEUR ## y <- rep(1,50) lines (x,5.62*exp(-y) + 0.48*exp(-x)+ 13.1, col='black')

ANNEXE 10

- 65 -

##Tracé des flèches : xbisb <- rep(3.40,50) ybisb <- seq(14,18,le=50) lines (xbisb,ybisb, lty='dotted') legend (-1.5,14.4,legend=c('Effet température maximal présumé'), co='black', bty="n", cex = 1.2) arrows(-0.5,14,3.4, 14, col = "black", lty = "solid", lwd = 3, length = 0.1, angle= 45, code = 2) xbisb <- rep(1.5,50) ybis <- seq(14.6,18,le=50) lines (xbisb,ybis, lty='dotted') legend(-1.5,15,legend=c('Effet température réel au moment des mesures'),co='black', bty="n",cex=1.2) arrows(-0.5,14.6,1.5, 14.6, col = "black", lty = "solid", lwd = 3, length = 0.1, angle= 45, code = 2) …………………………………………. Les mêmes codes sont appliqués pour les données de la parcelled 2. L’AIC est de 22.91007. ………………………………………….. Modèle appliqué sur la biomasse de l’ensemble des parcelles en suivi partiel : L’étude de la biomasse est divisée en trois : étude dde la hauter, du nombre de plantes, du nombre de feuilles pour le maïs et du nombre d’épis. N’est présenté ici que le script R correspondant à l’étude du nombre d’épis.

Le fichier source, ‘Nb_Epis_parcelles_suivi_ponctuel.txt’, contient les mesures de nombre d’épis de toutes les parcelles en suivi partiel ayant fait l’objet d’une observation du nombre d’épis. ### ----- ANOVA SUR LE NB D'EPIS - PARCELLES EN SUIVI PARTIEL ----- ### EPIS = read.table("Nb_Epis_parcelles_suivi_ponctuel.txt",header=TRUE,sep="") ## Trois facteurs explicatifs : présence de la ligne, type de culture et caractéristique de la parcelle AbsencePresence=as.factor(AbsencePresence) IndiceCulture=as.factor(IndiceCulture) Parcelle=as.factor(Parcelle) anovaEpis <- lm (NbEpisMetreLineaire~AbsencePresence + IndiceCulture + Parcelle) summary(anovaEpis) ## Les trois facteurs sont significatifs ### ----- ANALYSE DES RESIDUS ----- ### plot(residuals(anovaEpis), ylab="Residus", col="blue") abline(0, 0, col="red") hist(residuals(anovaEpis), nclass=20, xlab="Residus", ylab="Frequence", xlim=c(-40,40), pro=T, col="blue", main="Analyse des residus") lines(seq(-40,40,le=40), dnorm(seq(-40,40,le=40), 0, sqrt(var(residuals(anovaEpis)))), col="red") qqnorm(residuals(anovaEpis)) qqline(residuals(anovaEpis), col="red") …………………………………………. Les mêmes codes sont appliqués pour les données de hauteur, de nombre de plantes, de feuilles et d’épis. ………………………………………….

ANNEXE 10

- 66 -

Photographies des échantillons Chaque mesure a fait l’objet d’une photographie. Elles ne seront pas toutes présentées dans

cette annexe.

Parcelle 1, transect 1 :

Sur la ligne

A 2m de la ligne

A 5m de la ligne

A 15m de la ligne

Parcelle 2, transect 1 :

Sur la ligne

A 2m de la ligne

A 5m de la ligne

A 15m de la ligne

0 15 60

cm

Il n’y a pas de différences visibles et marquées selon la distance à la ligne.

ANNEXE 11

- 67 -

Parcelle 3 : Parcelle 4 : Parcelle 5 : Parcelle 6 :

Au-dessus de la ligne (échantillon 1) A 15m de la ligne (échantillon 30)

Au-dessus de la ligne (échantillon 1) A 15m de la ligne (échantillon 30)

0 15 60

cm

ANNEXE 11

- 68 -

Parcelle 7 : Parcelle 8, lors des mesures de pierrosité : Parcelle 9, lors des mesures de pierrosité : Parcelle 10, lors des mesures de pierrosité :

Au-dessus de la ligne (échantillon 1) A 15m de la ligne (échantillon 30)

0 15 60

cm

ANNEXE 11

- 69 -

Parcelle 11, lors des mesures de pierrosité :

ANNEXE 11

- 70 -

Paysages au-dessus des lignes

LS et grandes cultures

Parcelle 2, 06/05/2010 Parcelle 2, 21/06/2010

Parcelle 2, 21/06/2010

Parcelle 3, 02/06/2010

Parcelle 3, 02/06/2010

Parcelle 2, 13/07/2010

Parcelle 6, 22/06/2010

Parcelle 2, 21/06/2010

Axe de la ligne

ANNEXE 12

- 71 -

Parcelle 6, 22/06/2010

Parcelle 8, 21/07/2010Parcelle 8, 21/07/2010

Parcelle 8, 21/07/2010

Parcelle 9, 22/07/2010 Parcelle 10, 04/06/2010

ANNEXE 12

- 72 -

LS et haies

LS Paimboeuf-St-Père, 10/06/2010

Parcelle 2, 21/06/2010 Vue de la parcelle 2, 13/07/2010

Sortie de poste Auvers-le-Hamon, 23/06/2010

LS Auvers-Sablé, avec compteur CM50, 06/05/2010 LS La Chabossière-Montluc, 30/04/2010

ANNEXE 12

- 73 -

LS et prairies

LS Paimboeuf-St-Père, 10/06/2010

Parcelle 9, 22/07/2010

LS Auvers-Sablé, 06/05/2010 LS Auvers-Sablé, 06/05/2010

LS Auvers-Sablé, 06/05/2010 LS La Chabossière-Montluc, 30/04/2010

LS Cherré-Vibraye, 22/07/2010

ANNEXE 12

- 74 -

Mise en œuvre du protocole de mesures Installation des sondes de température :

Mesures de biomasse :

ANNEXE 13

- 75 -

Prélèvements pour les mesures de rendements :

Séparation de la partie végétative et des épis :

Comptage et pesée des épis :

ANNEXE 13

- 76 -

Séparation des grains et des rachis, tare des sacs et étiquettes et pesés séparées :

Etiquetage et mise à l’étuve :

- 78 -

Compléments d’informations sur les entretiens avec les agriculteurs Ne sont résumées ici que les informations supplémentaires à celles indiquées dans la partie

résultats. Ces informations peuvent être utiles dans le cadre d’autres études ou su RTE a besoin de contacter certains agriculteurs pour d’éventuels témoignages.

Parcelle 1 : le phénomène de blé plus haut au niveau de la tranchée a déjà été observée par

l’agriculteur juste après la pose de drains. D’après lui, il y a décompactage du sol. Parcelle 2 : l’agriculteur est très satisfait des travaux effectués. Parcelle 3 : la pose de la ligne a permis un décompactage du sol, qui s’est ressenti la première

année avec une culture plus haute et un meilleur rendement d’après lui. Parcelle 9 : après les travaux, l’eau stagnait au niveau de la tranchée. Une mouillère est

apparue en bas de parcelle. En bas de parcelle, la LS continue sous le chemin communal, qui a dû être goudronné pour redevenir praticable (trop d’humidité).

Parcelle 11 : présence de nombreuses pierres en surface après les travaux. L’agriculteur a du

passer les enlever avant de semer à nouveau.