Session C1 - Le rôle des plantes dans la performance des ouvrages

Les systèmes de biorétention sont de plus en plus utilisés pour gérer les eaux pluviales dans les municipalités. Si leur performance hydrologique est relativement bien caractérisée, la contribution des végétaux dans la performance de ces systèmes reste encore à étudier, surtout en climat nordique. Par exemple, une période de rétention plus longue dans le système végétalisé pourrait stimuler la croissance des végétaux et ainsi améliorer la performance hydrologique du système. Dans une expérience en serre, quatre espèces de vivaces (Deschampsia cespitosa, Hemerocallis fulva, Agastache foeniculum et Iris versicolor) ont été plantées dans des mésocosmes munis d’un tuyau de drainage contrôlé par une valve. Quatre cycles de croissance, comprenant chacun une période de saturation (0, 24, 48 ou 96 h) suivie d’une période d’assèchement de 14 jours, ont été effectués, suivis de trois cycles de pluies simulées (25 mm d’eau en 32 h). La croissance des végétaux (hauteur et largeur) a été mesurée à chaque cycle alors que le volume d’eau drainée a été mesuré après chaque période de rétention et durant chaque période de pluie. Les résultats préliminaires ont montré qu’une période de rétention plus longue améliorait la performance hydrologique du système en réduisant les volumes d’eau drainés. Les espèces de végétaux avaient cependant des capacités différentes à supporter la saturation en eau et les conditions de sécheresse entre les évènements.

Les arbres de pluie sont des solutions fondées sur la nature pour la gestion des eaux pluviales, considérés comme des aménagements adaptés aux zones fortement urbanisées, et de plus en plus utilisés. La contribution de l'arbre au bilan hydrologique (évapotranspiration) reste tout de même assez incertaine en raison de difficultés de suivi de ce type d’ouvrage. Notre étude de cas consiste à suivre cinq arbres de pluie existants de la Rue Vauban (Lyon, France). Pour ces arbres, la capacité d'infiltration est améliorée par une tranchée, afin d'accroître la collecte des eaux de ruissellement provenant des rues et des trottoirs avoisinants. Le suivi inclut également deux arbres témoins (ne recevant pas de ruissellement) situés dans la même rue. Le dispositif expérimental comprend la mesure en continu du niveau d'eau en entrée d’ouvrage, de la teneur en eau du sol et du potentiel matriciel dans la fosse de l'arbre, ainsi que du flux de sève de l’arbre. Ce résumé présente les premiers résultats ainsi qu’un retour d’expérience après 10 mois de suivi.

La mise en œuvre d’infrastructures bleues et vertes (BGI) est une stratégie essentielle pour adapter les villes au changement climatique. À l’aide d’un cadre de modélisation intégré, nous évaluons dans quelle mesure les BGI et la déconnexion de surfaces imperméables peuvent réduire les inondations, améliorer le bilan hydrique et atténuer le stress thermique à Innsbruck, en Autriche. Les résultats montrent que les BGI diminuent les volumes et zones d’inondation et améliorent le bilan hydrique, notamment via une recharge accrue de la nappe phréatique, renforçant ainsi la résilience aux sécheresses. Toutefois, même avec 30 % de surfaces imperméables déconnectées selon les directives autrichiennes, l’augmentation de l’évapotranspiration reste limitée et n’entraîne aucune réduction mesurable de l’UTCI, ni à l’échelle de la ville ni des quartiers centraux. La végétalisation locale peut réduire l’UTCI jusqu’à 2,5 °C et l’ombrage des arbres jusqu’à 13 °C selon la météo, mais ces effets restent très localisés. De plus, la gestion des eaux pluviales des 30 % de surfaces déconnectées ne transforme que 3,2–5,1 % de la surface urbaine en espaces verts, ce qui est insuffisant pour réduire le stress thermique à l’échelle de la ville. L’ombrage apparaît ainsi comme un facteur déterminant, et la combinaison de BGI gérant les eaux pluviales avec une végétation procurant de l’ombre constitue une stratégie particulièrement efficace pour renforcer la résilience climatique urbaine.