Surfaces végétalisées et gestion locale de l’eau

Faits importants

Le cycle de l’eau, au naturel et sur zones urbaines

La description du cycle de l’eau peut commencer par la pluie : la goutte d’eau arrive au sol et va dessiner son espace hydrographique, qu’on appelle bassin versant.

• En tombant, elle va humidifier les sols et apporter une des ressources vitales pour les plantes : l’eau. Les plantes se développent et améliorent la qualité des sols, multipliant et favorisant la genèse des écosystèmes et la prolifération de la biodiversité.

• L’eau de pluie s’infiltre dans les sols et constituent ainsi des réserves d’eau en créant des nappes ou en remplissant le réseau karstique. Ces ressources répondent aux besoins en eau de l’homme même lorsqu’il ne pleut pas. Ces eaux peuvent également ruisseler, resurgir, elles font alors vivre nos rivières et les biotopes qu’elles alimentent.

• L’eau s’évapore et les plantes transpirent. Ces phénomènes créent les nuages qui apporteront l’eau plus loin. En s’évaporant, l’eau refroidit l’atmosphère, permettant la régulation locale de la température et lissant les chocs thermiques.

En milieu urbain, le cycle de l’eau est perturbé. Les gouttes d’eau vont se charger en polluants qui vont se concentrer. L’imperméabilisation des sols accélère leurs ruissellements et amplifie les inondations. La pression de l’homme qui souvent sur-consomme soumet la disponibilité des réserves en eau. Les écosystèmes sont fragilisés et la biodiversité se dégrade.

La gestion de l’eau, au-delà de la réglementation, pour le bien-être et la santé

L’ensemble de ces problématiques a conduit les pouvoirs publics à élaborer un cadre réglementaire pour la gestion de l’eau. Cependant, sa mise en œuvre pratique s’est orientée vers le « tout réseau » : on prélève l’eau là où elle est encore de bonne qualité, on l’a distribue de manière uniforme pour tous les usages de l’homme.

Les eaux usées sont canalisées, traitées dans des superstructures uniques et rejetées loin de nos cités. Les rivières disposent alors de moins d’eau et leur qualité diminue.

On lutte contre les inondations en stockant et canalisant les eaux qui devraient s’infiltrer ou rejoindre le réseau hydrographique naturel.

La gestion locale de l’eau par des techniques alternatives, rustiques, moins coûteuses en énergie et en infrastructure, reconstitue l’approche du cycle naturel de l’eau en milieu urbain : l’eau redevient perceptible, l’eau est économisée, les écosystèmes sont favorisés et le végétal reprend sa place. Les espaces naturels pénètrent le monde urbain, la biodiversité améliore la qualité de l’eau, les végétaux et les sols régulent les flux d’eau. Au-delà du contexte réglementaire de gestion de l’eau, ces dispositifs alternatifs contribuent à l’amélioration de l’environnement, à la qualité écologique des espaces aménagés… pour le bien-être des usagers.

Et pourtant, nos villes continuent de croître… trop sans doute, l’échelle n’est plus la même. On peut considérer que certaines de nos villes sont à saturation et ne peuvent « survivre » que grâce à la mise en place de solutions technologiques, toujours plus gourmandes en énergie et en infrastructure.

La ville de Barcelone par exemple, déjà soumis au black-out électrique du 23 juillet 2007, doit une part de son alimentation en eau potable grâce à la mise en place d’une station de désalinisation (juillet 2009).

Autre exemple avec Montpellier qui est toujours en recherche de solutions d’approvisionnement en eau pour compenser sa croissance urbaine, époustouflante dirons certains… Pour solution, des projets titanesques dignes des grands travaux d’Héraclès mais avec les technologies d’aujourd’hui en plus :

• L’agglomération de Montpellier est déjà partiellement alimentée par les eaux du Rhône, projet qui a ses réflexions politiques sur ses possibles extensions…peut-être jusqu’à Barcelone ?

• Projet d’exploitation de la source des « Cent-Fonts » située au Causse-de-la-Selle (34) à plus de 40 km de l’agglomération de Montpellier…

Nos villes continuent de croître, les échelles ne sont plus les mêmes et pourtant la gestion de l’eau reprend des schémas identiques. Les conséquences techniques sont la multiplication des réseaux et infrastructures, leurs sur- dimensionnements pour répondre aux problématiques des eaux pluviales et des "superstructures" de traitements des eaux usées.

A titre d’exemple pour l’agglomération de Montpellier 12 stations d’épuration performantes remplacent les 27 initiales, défaillantes pour la plupart. La plus importante est la station Maera (150 M€) avec une capacité de traitement de 470 000 équivalents-habitants et qui traite (à 95%) l’ensemble des eaux usées (domestique, industrielle, une partie des pollutions des eaux de ruissellement). A noter que le seul coût de l’émissaire de rejet des eaux traitées à 11km en mer représente environ 50% du coût de la station Maera (Montpellier Agglomération, Février 2010).
Cette stratégie s’exprime par des coûts élevés en infrastructure (réseaux et station d’épuration), en énergie (oxygénation & pompage) et aux difficultés liées au traitement des eaux usées aux pollutions disparates (chimique, organique, bactériologique…).

La gestion alternative de l’eau

On entend ici par gestion alternative de l’eau, l’ensemble des techniques qui permettent de gérer à la fois qualitativement et quantitativement l’eau, sans avoir recours au tout réseau et aux infrastructures qui les accompagnent. L’ANC (assainissement non collectif), les chaussées filtrantes ou la récupération des eaux pluviales font parties de ces techniques.

Les solutions alternatives, courantes ou évidentes en milieu rural sont encore marginalisées en milieu urbain, mais se présentent sur les premières marches de la démocratisation. En effet, de nombreux acteurs de l’aménagement urbain et de la gestion territoriale et environnementale, commencent à préconiser la mise en place de ce type de techniques notamment dans les orientations des plans d’urbanismes (agglomération de Toulouse et de Lyon) ou les orientations des SAGEs/SDAGEs (schéma directeur/schéma d’aménagement des eaux). Pourtant, ces techniques restent souvent réduites à la gestion des eaux pluviales.

La mise en place de ces techniques s’insère dans une logique de réhabilitation de l’eau et du végétal en milieu urbain, pour les intérêts écologiques qu’ils constituent et dans un souci au minimum d’économie d’eau et d’énergie. De même, elle permet de réduire les coûts en infrastructure et en exploitation énergétique, elle augmente la qualité de vie du milieu urbain et de ses usagers, et contribue à la conservation voire l’amélioration des écosystèmes et biotopes présents en ville.

Nos campagnes meurent… Il est temps d’avoir une réflexion globale sur le développement et l’équilibre de notre territoire. Paris n’est-elle pas devenue la mégalopole de toutes les richesses ? Cette dynamique se fait-elle au détriment d’autres enjeux, le territoire, l’environnement, la cohésion sociale… ? La gestion du territoire doit se percevoir comme un tout fondé sur l’équilibre entre l’homme et son environnement. En terme d’écologie on ne peut se contenter de faire des efforts de protection de l’environnement sur des espaces consentis comme vierge et laisser le développement urbain sur les bases technologiques d’autrefois et sur une anthropisation toujours plus marquée. En France, la gestion différenciée commence à peine à faire parler d’elle…

Le déploiement de ces techniques dans l’enceinte urbaine est en mesure de compenser l’impact de tous les projets d’aménagement, voire de restituer le cycle de l’eau en milieu urbain. Les enjeux d’une telle réflexion s’accompagnent d’effets immédiats et perceptibles par et pour tous :

• La gestion locale de l’eau consiste en l’approche immédiate de l’eau sur l’espace concerné. Un positionnement à l’amont du projet permet de définir l’eau comme enjeu majeur de l’urbanisme. Cette réflexion permet de conduire et de mettre en place cette approche en terme d’économie et de besoin en eau dans et autour des zones aménagées ;

• Les eaux de ruissellement urbain sont chargées en polluants (hydrocarbures, matières volatiles, métaux lourds…) qui ne font l’objet d’aucun traitement, au mieux d’une gestion et d’un stockage partiel. Le développement de zones enherbées et tampons contribue à une véritable gestion, voire au traitement de ces toxiques ;

• L’imperméabilisation des sols conduit les politiques locales à la réalisation de bassins de rétention, souvent stériles, et à la mise en place de réseaux spécifiques coûteux en infrastructures. La mise en place de dispositifs filtrants permet une gestion de la pollution, une réduction des besoins en infrastructure et permet de recharger les nappes phréatiques ;

• La gestion locale de l’eau donne la possibilité d’une réutilisation partielle des eaux sur les bâtiments et d’apporter les besoins en eau des espaces verts aménagés, ou encore de réintégrer des zones humides… Elle contribue au déploiement du végétal en milieu urbain, pour réaliser des espaces intégrés et permettre aux écosystèmes urbains de se reformer. A titre d’exemple, de simples mares de quelques mètres carrés disposent d’un biotope remarquable qui peut rayonner en terme de biodiversité sur plusieurs kilomètres (zones de reproduction d’insectes, ressources en eau des oiseaux, passerelle végétales…)

• Faire ressortir l’eau de ses réseaux, accompagnée d’espaces végétalisés mieux gérés permet d’amortir les pics thermiques des milieux urbains et contribue à la réalisation d’économie d’énergie (2,4 kWh/m².an selon une étude de Toronto (Source  : Report on the environmental benefits and costs of green roof technology for the city of Toronto – Ryerson University , 2005))

Il existe de nombreuses techniques permettant de mettre en œuvre ce renouveau de la gestion de l’eau. Les intérêts sont nombreux, même pour chacune de ces techniques prises individuellement. Mais le succès d’une telle approche est d’autant plus remarquable lorsque la gestion de l’eau est décidée de manière concertée à l’amont du projet d’aménagement ou de rénovation urbaine, avec la mise en œuvre de l’ensemble de ces techniques.

Les projets d’éco-quartiers commencent à se démocratiser, la problématique de l’eau devient une réflexion commune de tous et les techniques « écologiques » ressortent de leurs tiroirs. Positionner le cycle de l’eau comme la base des enjeux de l’eau en milieu urbain paraît indispensable, pour mettre en œuvre cette vision contemporaine des problématiques territoriales et d’ingénierie alternative. Il reste toutefois à changer les pratiques et habitudes héritées d’un passé récent de l’explosion urbaine, parfois inadaptées et dominées par quelques leaders qui font offices de règle, et faire preuve d’ambition environnementale sur des techniques pourtant rustiques et anciennes, qu’il ne faut sans doutes pas prendre comme un retour en arrière…

Aspects positifs

La gestion locale de l’eau rend perceptible le cycle de l’eau en milieu urbain et permet le déploiement du végétal. Les conséquences sont multiples, mais elle recréé également une dynamique d’écosystème entre milieu, eau & végétal. Cette approche écologique contribue à la préservation voir au développement de la biodiversité, à la valorisation des milieux et à la construction de tampons entre les usages de l’homme et leur impact environnemental (gestion des ressources en eau, des rivières et des zones humides, protection des espèces…).

Au-delà de l’aspect écologique, l’eau, le végétal et la vie qui les composent ont des capacités formidables à stocker et traiter la pollution urbaine. La maîtrise des sciences vertes qui les constituent est basée sur la finesse des connaissances de l’eau, de la terre, des végétaux, de la biologie, de l’écologie. Leurs réalisations permettent de se substituer en partie à la gestion du tout réseau, coûteuse en énergie et en infrastructure, et de traiter une plus large gamme de sources de pollutions (eau de pluie, ruissellement, débordement des réseaux de collecte…). La gestion différenciée des traitements en fonction des sources de pollution permet de meilleurs rendements épuratoires (homogénéité des flux et des polluants à l’opposé des stations d’épuration) et la réutilisation partielle de ces eaux (réutilisation des eaux de ruissellement pour irriguer les espaces verts par exemple).

Ce concept positionne l’eau au cœur des projets d’aménagement. Il permet de réaliser des économies d’eau sur le bâtiment (économiseur d’eau, réutilisation des eaux pluviales) et d’apporter les besoins en eaux des espaces verts. Il ne devient plus aberrant de disposer de murs et toitures végétales, d’espaces verts ou de zones humides en milieu urbain, très consommateurs d’eau potable. Au contraire, il permet d’améliorer la qualité des espaces aménagés, pour le bien-être des usagers (espace ludique et de détente, zone de jeux et de découverte pour les tout petits…).

L’eau et le végétal permettent d’absorber les pics de températures caractéristiques des milieux urbains. Les murs et toitures végétales améliorent l’isolation des bâtiments. Ces techniques permettent de réaliser des économies d’énergie : moins de climatiseur en été, moins de chauffage en hiver.

Aspects négatifs

La réalisation de techniques alternatives dans l’aménagement urbain nécessite de disposer d’espaces fonciers réservés à cet usage. Ces espaces restent souvent accessibles dans la mesure où les obligations urbanistiques intègrent généralement les besoins en bassin d’orage/bassin de rétention et de mise en place d’espaces verts.

L’ingénierie dont sont issues ces techniques oblige une maîtrise complète des sciences, des techniques et des dispositifs qui la constitue, clé de l’efficacité et des performances des systèmes. Il en est de même pour les ressources techniques et de construction, qui doivent être associées à des professionnels spécialisés. L’idéal étant d’avoir recours à des prescripteurs de projets clé en main.

Ces installations nécessitent un entretien et un suivi régulier. Elles peuvent être sensibles aux extrêmes climatiques et fragilisées par les dégradations.

Il existe une période de temps nécessaire pour atteindre l’équilibre du développement végétal et des performances techniques des installations.

Contraintes

Il existe plusieurs contraintes au développement et à la diffusion de ces techniques. Politiquement et réglementairement, ces dispositifs ne sont pas incités. On notera à titre d’exemple que la loi sur la récupération d’eau de pluie ne date que de 2008 en France ! (Loi n° 2008-0201 du 21.08.2008).

Les politiques ont une culture forte du tout réseau et les préoccupations actuelles de gestion de l’eau et de la pollution, soumises à la pression Européenne, les incitent à prendre des mesures fortes et immédiates : du béton, des mécaniques et de l’énergie. Pour cela, ils modernisent et/ou agrandissent les infrastructures existantes avec leurs interlocuteurs privilégiés, sans prendre de recul sur l’origine de ces dysfonctionnements et sur l’élaboration de nouveaux scénario de gestion de l’eau.

La succès de la gestion alternative de l’eau passe par la mise œuvre concertée de tous les acteurs en charge du projet d’aménagement et de l’incitation des techniques associées le plus en amont possible de l’élaboration. Il est donc nécessaire d’avoir une démarche participative de gestion de projet, ce qui n’est couramment pas le cas en planification d’urbanisme, en dépit de toutes les tentatives de communication sur les nouveaux usages.

La mise en œuvre de ces techniques nécessite un coût d’investissement supplémentaire à la charge du propriétaire face aux pratiques courantes, assimilées au prix unique du raccordement aux réseaux. Cependant, une part des économies financières réalisées l’est pour toute la collectivité. Il existe un problème d’interaction coût/investissement/économie entre la collectivité et le particulier : pour caricaturer, le propriétaire investit dans un dispositif qui va diminuer la quantité d’eau à traiter dans la station d’épuration. Il existe de nombreuses méthodes d’incitations financières pour le développement de ces techniques, et certaines collectivités accompagnent financièrement ce type de réalisation (chaussées filtrantes, noues urbaines…). Cependant, en France, ces pratiques restent marginalisées et ne sont que rarement accompagnées. Les choses évoluent et en Europe, certains pays comme la Suisse ou l’Allemagne prennent le pas sur ces pratiques et assimilent les intérêts de ces solutions.

Axes de réflexion

Les citoyens sont –ils disposés à reprendre la main sur le cycle de l’eau qu’ils ont perturbé… voire vivre à proximité du lieu de traitement de leurs eaux usées (hors eaux des toilettes) ? Quel est le niveau de perception de la responsabilité des citoyens face à la problématique de gestion de l’eau ?

Les grosses entreprises ne créent pas d’innovation et leurs solutions font souvent la norme (à l’image de l’énergie électrique par exemple). En cas de développement massif de ces techniques, comment va muter l’équilibre entre les PME (à l’origine de la création et du développement de ces techniques) et ces sociétés multinationales (prescriptives des solutions et ouvertes au changement des politiques tout réseau) ?

Perspectives

Pour parler de haute qualité environnementale dans nos villes, nul doute qu’une meilleure compréhension des intérêts des systèmes de gestion locale et alternative de l’eau en milieu urbain est nécessaire.

Références

Report on the environmental benefits and costs of green roof technology for the city of Toronto – Ryerson University, 2005

Montpellier Agglomération et Maera

Lisode : Démarche participative