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Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article s’intéresse à l’implantation des infrastructures bleues (bassins, lacs urbains) et vertes (toitures végétalisées, noues, bassins d’infiltration…) en milieu urbain afin de l’adapter face aux conséquences du changement climatique et de la densification urbaine. Il présente la manière dont ces infrastructures peuvent être mises en œuvre, leurs impacts en regard de différents enjeux environnementaux (gestion des eaux pluviales, lutte contre les îlots de chaleur urbains, préservation de la biodiversité, ou amélioration de l’isolation thermique des bâtiments), ainsi que les outils existants pour l’évaluation de ces performances.
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Pierre-Antoine VERSINI : Chargé de recherche - Hydrologie, météorologie et complexité, École des Ponts ParisTech (HMCo-ENPC), Champs-sur-Marne, France
INTRODUCTION
Toitures et façades végétalisées, noues, jardins d’orage, bassin de rétention… Les infrastructures bleues et vertes tendent à fleurir de plus en plus dans nos espaces urbains. Leur mise en place s’est fortement démocratisée ces dernières années avec le développement des zones d’aménagement concerté (ZAC) et l’émergence des écoquartiers. Initialement implantées sur des critères esthétiques ou pour des questions relatives à la gestion de l’eau, ce sont désormais les multiples services écosystémiques de ces infrastructures (isolation thermique et acoustique, réduction des îlots de chaleur urbains, préservation de la biodiversité) qui sont mis en avant pour favoriser leur généralisation. S’inscrivant dans une démarche de renaturation de la ville, elles peuvent représenter des outils performants pour combattre les effets du changement climatique tout en développant une ville durable et plus agréable pour ses habitants.
Bien que ces services écosystémiques soient avérés, ils sont encore mal maîtrisés et mal évalués. De plus, les nombreuses règles et législations en vigueur pouvant favoriser leur mise en œuvre ne leur font souvent pas explicitement référence. Elles se limitent la plupart du temps à présenter des objectifs à atteindre sans détailler la manière d’y parvenir. Dans ce contexte, cet article a donc pour objectif de dresser un large panorama des connaissances actuelles concernant les infrastructures bleues et vertes. Se voulant pratique, il présente les outils réglementaires ou techniques existants – ainsi que leurs limites – pour faciliter l’implantation de ces ouvrages et en évaluer les services écosystémiques dès la conception du projet d’aménagement. Ce document se veut pluridisciplinaire et est donc destiné à un large public englobant ingénieurs, architectes, aménageurs, collectivités territoriales, enseignants et étudiants.
À cette fin, l’article est structuré de la manière suivante. Dans un premier temps, il rappelle le contexte actuel dans lequel s’opère cette renaturation de l’espace urbain. Il présente les différents types d’infrastructures bleues et vertes que l’on peut retrouver aujourd’hui dans les projets d’aménagement, en soulignant pour chacun leurs avantages et inconvénients. Il dresse ensuite un état des lieux des normes, contraintes réglementaires ou certifications qui peuvent faciliter l’implantation de ces ouvrages. Puis, il énumère les différents services écosystémiques que peuvent rendre ces infrastructures en détaillant les processus physiques mis en jeu, et la manière dont ils peuvent être représentés et modélisés. Enfin, cet article se termine par la présentation des outils opérationnels existants qui peuvent être utilisés pour évaluer quantitativement ces services.
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MOTS-CLÉS
biodiversité Ville durable Changement global Eaux pluviales Îlot de chaleur urbain Infrastrctures
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Différents types d’infrastructures bleues et vertes IBV
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1. Conséquences et enjeux du changement global en milieu urbain
1.1 Densification urbaine : conséquences sur l’habitat et sur l’imperméabilisation des sols
Les centres urbains accueillent de plus en plus d’individus : 70 % des européens vivent aujourd’hui en ville et ce chiffre devrait s’élever à plus de 80 % au milieu du XXI e siècle. Cela correspond à 36 millions de nouveaux habitants qu’il va falloir loger dans des espaces déjà fortement contraints, ce qui implique un changement de modèle de développement. Jusqu’au début des années 2000, la croissance des villes s’est effectuée dans une démarche d’étalement urbain, caractérisée par une consommation d’espace supérieure au taux de croissance démographique. Ce schéma est en grande partie révolu et on parle désormais de « densification urbaine ». Les projets de réhabilitation se multiplient et s’effectuent dans le cadre d’une reconstruction de la ville sur elle-même qui a pour but d’optimiser la surface foncière disponible.
Au final, l’urbanisation – qu’elle se fasse à travers des opérations d’aménagement ou de réhabilitation – est consommatrice d’espaces naturels, et entraîne de facto une augmentation des surfaces imperméables. Il en résulte de grandes vulnérabilités hydrologiques – tant quantitatives que qualitatives –, climatiques et sanitaires :
Impacts sur le cycle de l’eau : l’imperméabilisation des surfaces engendre une réduction de l’infiltration des eaux pluviales dans le sol et donc une augmentation du ruissellement. Cela peut avoir pour conséquence l’émergence de nombreux risques : inondations, réseaux d’assainissement saturés et vecteurs de nombreux polluants pouvant se déverser dans les cours d’eau, recharge difficile et contamination des nappes phréatiques. C’est notamment le cas à Paris où une inversion du sens d’écoulement naturel est constatée avec l’alimentation du système aquifère par la Seine ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LAME (A.) - Modélisation hydrogéologique des aquifères de Paris et impacts des aménagements du sous-sol sur les écoulements souterrains. - École Nationale Supérieure des Mines de Paris (2013).
-
(2) - ROBINE (J.-M.), CHEUNG (S.L.), LE ROY (S.), VAN OVEN (H.), HERRMANN (F.R.) - Report on excess mortality in Europe during summer 2003. - Rapport technique, EU Community Action Programme for Public Health (2007).
-
(3) - JOUZEL (J.), OUZEAU (G.), DEQUE (M.), JOUINI (M.), PLANTON (S.), VAUTARD (R.) - Le climat de la France au XXIe siècle. Scénarios régionalisés : édition 2014 la métropole et les régions d’Outre mer. - Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, vol. 4, 64 p (2014).
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(4) - HOANG (C.T.), TCHIGUIRINSKAIA (I.), SCHERTZER (D.), ARNAUD (P.), LAVABRE (J.), LOVEJOY (S.) - Assessing the high frequency quality of long rainfall series. - Journal of Hydrology, 3538-439, p. 39-51 (2012).
-
(5) - FLETCHER (T.D.), SHUSTER (W.),...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Multi-Hydro https://hmco.enpc.fr
SWMM https://www.epa.gov
Envi-met http://www.envi-met.com
THERM https://windows.lbl.gov
TEB https://opensource.cnrm-game-meteo.fr
SOLENE http://www.urban-modelling.eu
Biodi(v)strict http://www.biodivstrict.com
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Matériels pédagogiques concernant les infrastructures bleues et vertes http://hmco-enpc.wix.com
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