Session C2 - Suivi du végétal dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales

Les fosses d'arbres pour eaux pluviales (STP) sont une solution naturelle pour gérer les risques d'inondation et de pollution des eaux urbaines, en redirigeant le ruissèlement vers le sol d’un arbre de rue. Cependant, le ruissèlement contient de nombreux polluants, en particulier des concentrations élevées de sel de dégivrage, le chlorure de sodium, dans les villes au climat froid. Les villes nordiques sont intéressées par l’impact de ce ruissèlement sur la croissance et la santé des arbres en STP. Nous présenterons ici les résultats préliminaires d'un projet pilote en cours dans la ville de Montréal, Québec visant à déterminer les conditions de croissance de 2 espèces d’arbres en STP et leur réaction à 3 niveaux de blocages d’accès à l'eau de la rue (18 STP). Nous mesurons l’effet du blocage sur le niveau des eaux souterraines, le sol (en particulier la salinité), la santé et la croissance des deux espèces. Nous avons constaté que, pendant et après de fortes précipitations, les hausses et les baisses du niveau d’eau étaient plus marquées dans les fosses ouvertes ou semi-ouvertes que dans les fosses fermées. Cela suggère que l'infiltration, la percolation et la transpiration y sont plus importantes que dans les fosses fermées. Les niveaux de conductivité (un indicateur de la salinité) atteignaient leur maximum au printemps, mais ils ne différaient pas de manière significative entre les traitements durant le période de croissance. Des analyses supplémentaires seront présentées sur la croissance des arbres, la chimie du sol, l’effet des traitements et des années.

L'urbanisation, de par l'imperméabilisation des sols, perturbe profondément le cycle de l’eau. Dans ce contexte, les Solutions Fondées sur la Nature portant sur la mise en oeuvre d’ouvrages tels que les toitures végétalisées, les jardins de pluie ou les arbres de pluie sont de plus en plus plébiscitées, contribuant à restaurer les processus de naturels de rétention, d'infiltration et d'évapotranspiration des eaux pluviales. Cette étude examine les effets d'une saturation prolongée du sol dans les dispositifs de type “arbres de pluie” en se focalisant sur le fonctionnement écophysiologique et hydrologique de l'érable, couramment rencontré en milieu urbain en Europe. Les données des arbres de pluie du dispositif expérimental de Sense-City (agglomération parisienne), ont d'abord été analysé, indiquant qu'une période de saturation est en moyenne une demie journée, mais que des périodes d’une dizaine de jours se produisaient jusqu’à une fois par an.

À la base de ces données des expériences en pot ont ensuite été menées en automne 2023, consistant en la saturation artificielle des substrats pendant trois semaines. Après sept jours d’exposition, une diminution significative de la conductance stomatique et du flux de sève, ainsi que des modifications des paramètres biochimiques des feuilles ont été observées, illustrant des effets dommageables de l'engorgement. De plus certaines altérations des traits foliaires chez les arbres exposés étaient du nouveau observables l’année suivante, suggérant une sorte d'« effet mémoire » ou de processus d’adaptation au stress préalablement subi. Ces données devront contribuer pour améliorer les lignes guide pour la gestion des eaux pluviales à l’aide des arbres.

Les solutions fondées sur la nature telles que les systèmes de biorétention sont de plus en plus utilisées en matière de gestion des eaux pluviales urbaines. Cependant, les communautés végétales, une des composantes de ces systèmes, changent avec le temps influençant, possiblement, leur performance. Ce travail compare l’évolution du nombre d’espèces recensées dans 437 quadrats permanents implantés dans des infrastructures vertes de gestion des eaux pluviales de l’avenue Papineau à Montréal (Canada) sur quatre années en fonction des conditions des IV soit le niveau de rétention d’eau (2), le type de substrat (4) et l’orientation (3).  Les données ont montré qu’il y a une augmentation croissante du nombre d’espèces au fil des années.

En 2025, les traitements des bassins végétalisés (bien drainés) présentent des valeurs plus élevées que celles des bassins de biorétention qui retiennent davantage l’eau. Le type de substrat seul ne semble pas avoir d’effet.  L’orientation Ouest semble également favoriser une plus grande diversité d’espèces. Le fond des bassins présente, en moyenne, 5 à 7 espèces en 2025 comparé à aucune espèce en 2017. Une analyse plus poussée des facteurs environnementaux ainsi que des traits fonctionnels (caractéristique morphologique, physiologique ou phénologique mesurable au niveau d’un individu) des espèces dominantes permettra d’identifier les fonctions permettant la meilleure survie et performance des espèces dans ces milieux

Les Solutions fondées sur la Nature (SfN) sont de plus en plus valorisées dans les politiques publiques, notamment pour améliorer la qualité de vie des citoyens, augmenter l’attractivité, s’adapter au changement climatique en réduisant la surchauffe et en améliorant la gestion des eaux pluviales, et bien sûr, préserver et restaurer la biodiversité. Une solution repose sur le développement d'espaces arborés en ville, mais il est important d’évaluer la performance effective de ces solutions. Pour répondre à cet objectif, un site d’étude expérimental situé sur le campus de la Doua (Villeurbanne, France) a été instrumenté. Il s’agit à travers des études expérimentales et théoriques de mieux comprendre comment les conditions microclimatiques urbaines influencent le fonctionnement d’un arbre par des mesures écophysiologiques, des mesures microclimatologiques, et des mesures hydriques au niveau des sols. Ce travail présente les premières mesures obtenues sur ce site en 2025 et les perspectives pour les années à venir.