La bio rétention et les techniques d'aménagement

La bio rétention

Rôle :

Son rôle est de diminuer la quantité et la vitesse de ruissellement des pluies d’orages en intégrant des aménagements venant à l’encontre du parcours de l’eau. Ainsi dans une démarche écologique, grâce à des techniques de déviation, d’acheminement et de stockage, elle permet une utilisation vertueuse de l’eau favorisant les éléments vivants, l’infiltration dans le sous sol pour les nappes ou encore une mise en valeur décorative pour les espaces paysagers urbains ou ruraux.

  Modèle d’habitation écologique en matière de bio rétention en mileu rural et urbain

Nous allons voir que pour chaque surface exposée aux pluies d’orages ou au ruissellement de ces pluies, il existe un aménagement approprié. Selon le milieu rural ou urbain, le budget, l’espace disponible, l’altitude, le sol, il faut raisonner l’ampleur de cet aménagement et les fonctions réelles qu’il va remplir. 

Les techniques de bio rétention

Ainsi, on distingue plusieurs notions de bio rétention qui limite le ruissellement à partir des surfaces :

• La rétention qui stocke l’eau de ruissellement à travers le sol pour l’infiltration ou l’évaporation. (noue paysagère, jardin de pluie) 

• Des installations de retenue qui stockent l’eau de ruissellement temporairement, puis la libère. (Toit végétalisé, réservoir paysager) 

• Des techniques d’acheminement qui transportent l’eau d’où elle est tombée à l’endroit où elle doit être stockée. (Drainage agricoles, rigoles d’irrigation, bassins de rétention paysagers)

Maintenant, voici des cas concrets vous permettant de mieux comprendre le fonctionnement et la forme de ces techniques à mettre en place. Ces aménagements paysagers sont envisagés en terme de mise à profit des ressources d’eau venant du ciel trop peu prises en considération, utilisés à grande comme à petite échelle ces aménagements sont facilement adaptables à la particularité d’un espace. Dans la nature, l’eau coule et se rassemble dans les zones basses et les dépressions. Plutôt que de cacher ou supprimer ce cours naturel, pourquoi de pas l’utiliser pour agrémenter le décor d’un espace.

 

Les jardins de pluies

Le concept de jardin de pluie favorise le microclimat de l’espace paysager. Dans cette démarche, la première étape serait de substituer des plantes et végétaux diverses à des surfaces en dur. Exemple, des surfaces pavés emmagasinent la chaleur du soleil et la restituent la nuit. Le jour, les surfaces de couleur claire renvoient le rayonnement thermique. Les deux processus sont moins importants avec une couverture végétale.La présence d’un arbre ou d’un arbuste procure de l’ombre, mais en allant plus loin, l’évapo transpiration de l’eau par les feuilles va rafraichir l’air. L’énergie thermique nécessaire à l’eau pour se transformer en gaz disparait car elle est absorber par la plante.
D’autre part, le jardin de pluie intervient au cœur des problèmes de gestion environnemental (captation de l’eau, amélioration de la qualité de l’eau, développement des habitats. Il accentue l’impression de particularité d’un lieu. Un aménagement pour tirer les bénéfices de l’eau tient compte du relief, du volume d’eau susceptible d’influencer le site. Par ailleurs, il permet une mise en valeur des éléments construits en rendant le site plus naturel, stimule les services chargés de l’environnement et suscite la fierté des communes. De plus, par la volonté de laisser la nature faire son travail, les besoins en entretien seront réduits.

La profusion de ce bâtiment dans l’eau de ce jardin de pluie montre la pleine considération des paramètres paysagers de son créateur.

Les noues paysagères :

La noue paysagère est une technique de drainage et de rétention de l’eau qui en plus de sa valeur pratique peut présenter une forte vocation esthétique dans l’aménagement paysager. Elles peuvent prendre plusieurs aspects :
Soit celui d’ un simple vallonnement  ou dépression humide concave très diffus à la surface d’un terrain qui suit une pente pouvant acheminé vers une zone de stockage ou un bassin.
Soit celui d’un fossé de rétention dont les abords peuvent êtres végétalisés, un aménagement pouvant être associé au concept du’Jardin de pluie’.

  Noue herbeuse dans un secteur résidentiel en Suède. Les carrés bétonnés peuvent accueillir des plantes filtrantes.
 

Ainsi des végétaux appréciant les zones humides peuvent accompagnés vos aménagements ; vivaces comme, Kniphofia, Iris, hemerocalles, Astilbe et graminées, le Carex, le Calamagrostis ou d’autes à plus fort développement Cyprés chauve, Aulne glutineux, Saules,Frênes et résistant en cas d’immersion temporaire.
Son utilisation agit de trois manières sur le détournement des pluies d’orages :
_ Récupération et stockage des eaux de ruissellement
_ Captation par les végétaux ou par les sols en fonction de la porosité.
_ Infiltration des eaux de pluies dans les sous sols

Par cette technique découle de nombreux phénomènes favorables à l’épuration en éléments minéraux de l’eau par les plantes. Egalement a lieu une filtration des éléments par sol.
On peut considérer la noue paysagère comme un simple réservoir, ou l’intégrer dans un ensemble d’aménagements en prenant en compte le potentiel des précipitations d’une région, le relief pour acheminer l’eau dans les noues et la stocker plus loin dans un bassin …

Pour se faire, la noue doit être assez profonde permettant la mise en place d’un subtrat poreux accueillant les plantes tout en favorisant le drainage. Le sol d’origine peut être séparé par un feutre anti contaminant.

Les bassins de rétention ou marais aménagé :

Créer un bassin de rétention, c’est non seulement agir sur la capacité de stockage d’un site favorisant la filtration mais aussi sur le développement des habitats participant à l’équilibre biologique des milieux. Un bassin est un écosystème complexe et interactif mais plutôt simple à réaliser. L’équilibre entre une eau claire miroitante et une soupe verdâtre et sombre est plutôt subtil. Le fait d’alimenter ce point d’eau par des eaux de ruissellement ayant coulé sur d’autres surfaces et ayant amassé de nombreux éléments minéraux ou substances polluantes complique les choses.
L’eau riche en substances nutritives favorise la prolifération des algues responsables de l’eau vertes. C’est pourquoi si l’eau transportée est acheminée dans des noues, des bandes d’infiltration, des filtres plantés, ces aires tampons de végétation auront un effet bénéfique sur les niveaux de substances nutritives.Contrairement à l'approche technologique actuelle, inutile d’utiliser de système de filtration et d'épuration.
Selon Marc Steinbach, entrepreneur de jardins aquatiques :

« Tout est basé sur l’équilibre biologique : les bactéries, le système de lagunage, la filtration de l’eau par les plantes. L’eau vit, donc elle va changer. Au printemps, elle tournera un peu au vert mais restera claire. En été, elle sera parfaitement claire parce que les plantes oxygénantes seront arrivées à maturité pour épurer l’eau. On a un très beau résultat. Il y a plus de vingt ans que je travaille de cette manière, à l’ancienne. »




1 Plantes immergées
 Potamogeton crispus, Myriophyllum aquaticum, Elodea canadensis
2 Plantes flottantes
Nymphea Nymphea carnea, Nymphea chromatela , Nuphar, Villarsia
3 Plantes émergées
Menyantes (trèfle d'eau), Pontederia, Sagitaire, Phragmites 
4 Plantes de rives 
Iris des marais, caltha palustris, Lysichiton, Salicaire, Prêle
5 et 6 Plantes de berges
Plantes constituant l’aspect esthétique du plan d’eau pour lesquelles le sol n’est pas gorgé d’eau ou hydromorphe, mais pouvant être humidifié par capillarité. Plantes de milieu frais et adaptées au sol en place.

Ligularia dentata – ligulaire, Lobelia syphilitica - Lobelie bleue, Lysimachia punctata – Lysimaque, Tradescanthia andersoniana - Ephémère de Virginie, Myosotis alpestris – Myosotis, Fougère, Hosta, Scolopendre - scolopendrium officinale, Chrysanthemum parthenium - Grande Camomille, Zantedeschia aethiopica - Calla ,Caltha palustris - Soucis d'eau




Equilibre parfait pour ce marais artificiel. La végétation printanière vient se développer à temps pour absorber les éléments minéraux de l’eau, et ainsi réduire l’activité de plantes immergées.

Les toits végétalisées :

C’est un dispositif de bio rétention permettant de réduire la quantité du ruissellement des pluies d’orages modérés de 50 % avec un substrat de 5 cm. Ils sont aménagés sur diverses surfaces, les toits d’école, usines, bureaux…A plus petite échelle, on peut les utiliser sur les abris de jardin, les garages et autres petites extensions de la maison. Le toit végétalisé n’est pas une idée nouvelle, les origines des techniques ancestrales viennent de Scandinavie et auraient plusieurs siècles.
 La technique consiste à appliquer une plus ou moins fine couche de végétation, fixée sur un substrat léger et drainant séparé du toit par un feutre anti-racinaire, le toit toujours muni d’une couche d’étanchéité.



































La palette de végétation utilisable est variée 

Le type de plante qu’on peut y installer varie selon l’épaisseur du substrat(donc de la capacité de charge du toit), la surface de la toiture, et selon les précipitations de la région. On trouve pour une large partie des plantes xérophiles qui résistent aux sécheresses prolongées. 

Type	Epaisseur du substrat	Plantations
Toitures végétales extensives	De 0 à 10 cm	Sédums mousses extensives, prairies (mélange de graines) Vivaces héliophile (port bas à moyen), graminées, plantes alpines, bulbes.
Toitures végétalisées semi-intensives	De 10 à 2O cm	Mélange de vivaces (port bas à moyen), graminées, bulbes et annuelles d’habitat sec. Prairie naturelle et arbrisseaux résistants.
Toitures végétalisées intensives	De 20 à 50 cm ou plus de 50cm	Arbustes moyens, plantes potagère, vivaces, graminées et gazons. Petits arbre caducs et conifères

L’orpin plus connu sous le nom de sedum ; Sedum album, S.hispanicum, S. reflexum, S. acre…
Les espèces à port bas ou rampant comme le coucou,(Primula veris), le gaillet( Gallium verum), le lotier, (lotus corniculatus), la  campanule à feuilles rondes (Campanula rotundifolia), l’ Hélianthème (Helianthemum chamaecistus), l’épervière (Hieracium), le thym (Thymus), la pimprenelle (Poterium sanguisorba), la scabieuse colombaire (Scabiosa columbaria)…
D’autres espèces de plantes alpines et d’espèces de graminées provenant des prés de régions sèches ayant souvent leur place au jardin sur une rocaille  peuvent très bien s’adapter sur une toiture végétale ayant un substrat de faible épaisseur ; les œillets (dianthus carthusianorum), la matricaire maritime (Tripleurospermum maritimum), le pavot de californie (Escholtzia californica) Erodium, Hutchinsonia alpina, les pulsatilles (pulsatilla), Zauschneria, le Penstemon, Melica ciliata, Festuca glauca.

• Installation

Une couche étanche : La couche élémentaire de tout toit végétalisé qui doit résister à toute dégradation ou érosion intempestive. On trouve pour la plupart des toits végétalisés des couches en goudron plaqués à l’aide de chalumeaux sur lesquelles on rajoute d’autre plaque de goudrons gravillonnées. Une bâche de type liner pourra faire l’affaire si vous expérimentez un toit sur un abri de jardin ou autre.

Une barrière racinaire : Il existe dans le commerce divers matériaux anti racinaire. Un liner de piscine sera aussi adapté.

Une couche de drainage : Il est préférable d’utiliser pour le drainage des plaques préfabriquées alvéolées(1m par 1m environ).Par ces alvéoles sera stocké l’eau et de petit trous situés au fond de chacune permettront de limiter la stagnation. On peut aussi réaliser cette couche à l’aide de cailloux légers de type ; pouzzolane, vermiculite, billes d’argile, briques concassées…

Une membrane filtrante : On utilise un tissu géotextile pour séparer la terre de la couche drainage et ainsi on évite l’obstruction de la couche de drainage

Les supports de croissance ou substrat : C’est un sol artificiel léger. Les substrats du commerce sont composés de matériaux agrégés comme des briques ou tuiles broyées recyclées, de billes d’argile expansée, perlite, vermiculite, pouzzolane. On y ajoute de la matière organique, compost de feuille ou d’herbes. (environ 20% du volume total)Il sera bon d’obtenir un substrat équivalent à un kilo par litre, pour favoriser la capacité en charge.)

 La végétation : l’élément vivant.




Les réservoirs paysagers pour pluies d'orages:

Ce sont des conteneurs surélevés et partiellement remplis de terre dans lesquelles ont fait pousser des végétaux afin de stocker et filtrer l’eau des toits en ville. Inventés en 2004 à Portland dans l’Oregon, ces aménagements ont pour vertu de réduire la pollution des eaux de ruissellement en ville, ils contrôlent le débit de l’eau et ses volumes pour modérer le flux qui descend des toits. 

On en trouve deux types ; Les réservoirs paysager d’infiltration qui permettent à l’eau de s’infiltrer directement dans le sol, et les réservoirs paysagers d’écoulement qui se déversent dans le réseau d’assainissement ou dans le maillon suivant de la chaîne de drainage.

Il faut installer une cuve ou un bac étanche à proximité d’une descente d’eau. Si le 
réservoir est joint à un bâtiment, il faut prendre des précautions en matière d’étanchéité. Une profondeur de 50 cm est nécessaire à moins que la surface soit considérable. La végétalisation doit être constituée d’au moins 50 % de graminées ou vivaces. L’eau devra s’écouler entre 2 et 6H, pour éviter toute forme de stagnation et de conditions anaérobiques pour la végétation. Les plantes choisies devront êtres tolérantes à des conditions d’humidité. Les plantes aquatiques sont à proscrire le réservoir n’étant pas toujours humide en période de sécheresse. 

Les collecteurs d’eaux pluviales :

 Ce sont de grands conteneurs ou citernes enterrés qui reçoivent l’eau de ruissellement des toits, des trottoirs, terrasses,. Ils réduisent le ruissellement global grâce à une forte capacité de stockage. Son principe est semblable aux tonneaux de pluie mais intègre un filtre pour supprimer toute sorte de matière organique.
Ce système permet une réduction de plus 50 % de la consommation de l’eau destinée à l’usage domestique. Le prix de l’installation varie entre 3000 et 5000 euros. Le prix peut être amorti dans les cinq suivant les précipitations et selon à combien s’élève votre consommation d’eau. Ces systèmes sont devenus rentables en Angleterre avec la hausse de la taxe sur l’eau.