La gestion des épisodes de gel est devenue un défi majeur pour les arboriculteurs et viticulteurs français. Le changement climatique entraîne une floraison de plus en plus précoce des arbres, rendant les bourgeons et les fleurs extrêmement vulnérables aux chutes de température printanières. La lutte contre le gel est un réel sujet d’actualité au vu des changements climatiques que nous subissons. Le gel peut provoquer des fissures d'écorce (gélivures) dues aux variations de température, le gel des racines en cas de sol durci, des brûlures sur jeunes pousses et bourgeons, et pour les fruitiers, la perte des fleurs et donc de la fructification. Les plus sensibles sont les agrumes (citronniers, orangers), les oliviers, les figuiers, les pêchers et les abricotiers.
Comprendre les mécanismes du gel : radiation et advection
Il existe plusieurs types de gel : par radiation et advection. En particulier pour le gel par radiation, où il existe une différence liée au taux de l’humidité dans l’air qui va créer de la gelée noire ou de la gelée blanche. Il faut savoir qu’au cours de la nuit, les deux types de gels peuvent intervenir simultanément. Parmi eux, l’un reste plus prédominant. Son origine provient au cours de la nuit, lorsque les rayons de soleil ne réchauffent plus les sols. Lorsque le ciel est nuageux, une part du rayonnement thermique est captée et renvoyée vers le sol. Certaines conditions peuvent caractériser ce phénomène de gel par radiation, ce sont des nuits où il n’y a pas de vent, avec un ciel dégagé et une inversion de température en altitude.
Le gel par radiation connaît une transformation en fonction du taux d’humidité dans l’air. Avec son faible taux d’humidité dans l’air, la gelée noire a des effets négatifs pour l’agriculture. En effet, vu que son air est sec, il ne permet pas que l’eau se condense sur la plante. En général avec l’humidité, la couche de glace qui se forme autour des feuilles et des bourgeons permet de protéger du froid. Lorsque le froid est sec, celui-ci entre dans la structure moléculaire des plantes et détruit les tissus internes. Grâce aux particules d’eau dans l’air, le froid va moins impacter les plantes. En effet, l’eau prend alors une structure glacée, un phénomène qui existe quand le vent est faible et que les températures sont comprises entre -3°C à -5°C. Sa structure va se constituer comme un cristallin avec des formes d’aiguilles ou de plumes.
Plus rare, le gel d’advection se caractérise par une grande masse d’air froid accompagnée de vents (à partir de 15-20 km/h) sur une région. Ce mécanisme se passe principalement en hiver, mais il peut se produire au printemps. Les agriculteurs redoutent ce phénomène au printemps, car les bourgeons sont vulnérables au froid. La sévérité des gelées dépend de la vitesse du vent. Le refroidissement nocturne est ralenti lorsque les vents soufflent forts, ce qui réduit les risques de gelée. Néanmoins, les agriculteurs redoutent un type de vent, ce sont les vents pénétrants, un phénomène qui se passe quand des vents forts soufflent et les températures chutent en dessous de 0°C. Cela crée de véritables dégâts aux cultures. Les vents pénétrants arrivent souvent pendant la période dite les « saints de glace », une croyance populaire du Moyen-Âge.
Techniques de protection active en verger
Il faut savoir que les différentes techniques pour lutter contre le gel sont diverses et variées. Parmi les solutions que vous pourrez voir, elles n’auront pas la même efficacité et pas les mêmes effets. De nombreuses techniques n’ont cessé d’évoluer pour lutter contre le gel et limiter les pertes agricoles.
L’aspersion d’eau
L’aspersion est une technique qui a pour but de recouvrir le bourgeon d’eau en continue qui permet de le recouvrir d’une poche de glace. Ce phénomène de surfusion protège les ceps jusqu’à des températures de -6°C avec une aspersion de 1,5mm à 2,5mm d’eau par heure. Pour l’élu et producteur de fruits, la meilleure protection contre le gel est l’aspersion. Cette technique consiste à vaporiser de l’eau sur les arbres afin de créer une gangue de glace protectrice. Cependant, elle est déconseillée pour les vergers qui poussent sur des sols argileux. Le système de protection antigel doit être activé lorsque les températures commencent à descendre en dessous de 2,5°C. Le temps d’arrêt est seulement le matin après le gel, lorsque toute la glace sur les feuilles et les arbres est fondue.
Les méthodes thermiques et le brassage d'air
Le principe de cette méthode est de réchauffer l’air à l’aide de bougies de paraffine. Les bougies sont efficaces sur tous les types de gels jusqu’à -4°C. Il ne faut cependant pas moins de 400 bougies pour protéger un hectare pendant 8h. Les bourgeons sont fragiles et un simple coup de gel peut détruire toute la future récolte. Pour cela, on peut imaginer faire des feux au milieu des arbres : le feu va produire de la chaleur rayonnante en plus de mouvements convectifs qui empêchent l’air de stagner et de givrer.
Aussi appelé tour antigel, le système de brassage d’air renvoie l’air chaud vers le sol puisque l’air froid est plus lourd et celui-ci reste au niveau du sol. Le système de brassage d’air remplace l’air froid par un air plus chaud en le plaquant au sol, air qui est situé plus haut. Ce dispositif permet de gagner de 1 à 4°C environ pour une couverture théorique de 1 à 4 ha, celle-ci est variable en fonction des pentes de votre terrain. Le ventilateur antigel fixe qui a une hauteur de 10 mètres. L’éolienne antigel tant qu’à elle, est mobile avec une hauteur de 7 mètres avec des pales d’un diamètre de 2 mètres.
Solutions innovantes et alternatives
La technologie des fils chauffants est simplement un fil électrique qui peut chauffer l’environnement sur environ 10 cm de diamètre. Utilisés depuis plus de vingt ans dans les vignobles français, les fils chauffants sont facilement adaptables à la surface de production car la longueur est variable et n’influence pas les parcelles voisines. Enfin, le thermonébulisateur, très utilisé dans les vignes du sud-ouest, cet équipement vaporise un brouillard protecteur chargé en glycérol et oligo-éléments naturels. Sur le même principe que le brasseur d’air, certains viticulteurs/arboriculteurs ont recours à des hélicoptères. Ils volent à basse altitude, à moins de 20 mètres, pour brasser et réchauffer l’air des cultures.
EP8: comment vole un hélicoptère ? | Safran
Pratiques culturales de protection hivernale
L’hiver peut fragiliser vos arbres, qu’ils soient d’ornement ou fruitiers. Le gel, les vents froids et l’humidité provoquent fissures de l’écorce, racines abîmées ou fleurs brûlées. Pour les arbres fruitiers, les dégâts peuvent compromettre toute la récolte de l’année suivante.
Le paillage et l’isolation du sol
Le paillage consiste à étaler 5 à 10 cm de feuilles mortes, paille ou copeaux broyés. Cela protège les racines du froid et limite les variations thermiques. Pour du paillage de qualité, n'hésitez pas à visiter le site de notre entité spécialisée Végétri. Le paillage est une solution naturelle pour isoler le sol et maintenir la chaleur. Attention : cette méthode est efficace uniquement si le sol est bien drainé.
Protection des troncs et des jeunes plants
Le badigeon de lait de chaux appliqué sur le tronc sert à limiter les fissures. C'est particulièrement conseillé pour les pommiers et poiriers. Le voile d’hivernage est une solution idéale pour protéger les arbres fragiles du gel, idéal pour les jeunes arbres, fruitiers en pot ou agrumes. À poser dès que les températures descendent sous 0°C. Pour les agrumes, il est recommandé d'ajouter une structure en bois avec une bâche isolante pour les nuits à -5°C.
Erreurs à éviter en période de froid
Il existe des erreurs classiques à éviter absolument :
- Tailler en période de gel.
- Recouvrir d’une bâche plastique (cela provoque de la condensation et un étouffement).
- Oublier d’enlever les protections dès le retour du printemps (risque d’échauffement).
- L'arrosage avant gel : un sol légèrement humide retient mieux la chaleur, mais attention à ne pas créer de stagnation d'eau.
Perspectives de recherche et adaptation climatique
Avec le changement climatique, les ingénieurs agronomes s’intéressent fortement à la protection des cultures face aux fortes variations météorologiques. En particulier, des chercheurs français de l’INRAE, de Sictag et WeatherMeasure font actuellement une étude dans le vignoble de Quincy. Le fait de déboiser permet d’avoir un nouveau regard sur son terrain. Les sols désherbés ont tendance à diffuser plus d’air chaud que les sols enherbés. Bien sûr, ici nous parlons de désherbage mécanique.
La question qui préoccupe à ce jour la FDSEA 54 est à l’antipode du gel. Elle concerne le réchauffement climatique et son corollaire : le stress hydrique engendré par le manque d’eau. Les épisodes de gel ne sont pas nouveaux en Lorraine et font partie des aléas météorologiques que les agriculteurs tentent de contrer avec des armes à l’efficacité souvent toute relative. Investir un peu de temps en automne pour protéger vos arbres, c’est leur garantir une longue vie et un développement harmonieux. Prolonger la vie des vergers face aux aléas demande une vigilance constante, un choix raisonné des équipements et une compréhension fine des phénomènes atmosphériques locaux.