ANNEXE 3 RAPPORT D ETUDES AGRO-PEDOLOGIQUES. 18 Décembre 2013

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1 ANNEXE 3 RAPPORT D ETUDES AGRO-PEDOLOGIQUES 18 Décembre 2013

2 Etablissement Public Paris-Saclay ARTELIA ZAC du Moulon Délimitation, cartographie et caractérisation pédologique des zones humides Rapport d'études agro-pédologiques 12/10/2012 SOL PAYSAGE : 8bis, boulevard Dubreuil Orsay Téléphone : (33) (0) Fax: (33) (0) Courriel : contact@solpaysage.fr

3 T a b l e d e s m a t i è r e s 1. Situation et contexte Situation géographique Contexte géologique et pédologique Topographie et couvert végétal 5 2. Méthodologie Cadre réglementaire Observations pédologiques Classification des observations Méthode de délimitation Synthèse des observations Typologie des sols A : Sols limoneux épais à tendance argileuse en profondeur B : Sols limoneux peu épais sur substrat de meulières et argiles à meulières C : Sols sableux peu épais sur substrat de meulières D : Sols sableux à grès, non hydromorphe E : Sols anthropiques (remaniés ou remblayés) Synthèse des observations Carte de délimitation des zones humides Conclusions et discussions 22 ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 2/22

4 Introduction Le présent rapport constitue l état final des observations pédologiques réalisées par Sol Paysage sur le périmètre de la ZAC du Moulon (Saclay, 91). L objectif est d observer et de décrire les sols du site en vue de délimiter, cartographier et caractériser les zones humides sur l emprise de la future ZAC. La méthode proposée est celle utilisée en 2012 sur la ZAC du quartier de l école Polytechnique (Palaiseau, 91). Elle se base sur deux phases de terrain successives et complémentaires et un classement des sols humides en fonction de l intensité de l hydromorphie observée et de la fonctionnalité de la zone humide associée. De plus une traçabilité est garantie grâce à des fiches descriptives détaillées associées à chaque sondage et fournies en annexes. Cette étude vient préciser un précédent diagnostic zones humide mené par le bureau d étude Ecosphère à l échelle vaste du plateau de Saclay. Ce rapport fournit : un rappel du contexte de la zone d étude et du contexte réglementaire, des éléments méthodologiques, les résultats de l étude et les cartes associées. 1. Situation et contexte 1.1 Situation géographique Située sur la commune de Saclay dans l Essonne, l emprise de la future ZAC du Moulon couvre une superficie de 330 ha dont environ 130 ha de zones bâties. Elle est délimitée par deux axes routiers : la D306 à l ouest et la N118 à l est. Au Sud, l emprise englobe une partie du Bois des plants de Moulon et du Bois de la Guyonnerie. Extrait de carte IGN ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 3/22

5 1.2 Contexte géologique et pédologique Le contexte géologique de la zone d étude correspond à des limons des plateaux, des meulières et argiles à meulière de Montmorency. Sur ces substrats se sont développés des sols limoneux et limono-sableux humides à très humides. Ces sols sont épais au nord dans les zones de grandes cultures, ils sont en revanche plus superficiels au sud dans les zones boisées. Ces types de sols peuvent être concernés par des phénomènes d hydromorphie, liés à une stagnation de l eau dans les horizons plus argileux et sur les substrats rocheux. LP : Limon des plateaux g3a : Oligocène supérieur, meulière de Montmorency et Argile à meulière de Montmorency g3b : Stampien supérieur, sables et grès de Fontainebleau LP/g 2b2 : Limons sur argile à meulière de Montmorency Extrait de carte géologique 1/50000 ème, Infoterre BRGM (Feuilles de Rambouillet et Corbeil-Essonnes) 29 Sols limoneux humides, épais sur argile à meulière de Montmorency 31 Sols limono-caillouteux, très humides, peu épais, à substrat d argile caillouteuse 33 Sols limono-sableux, parfois graveleux, très humides, moyennement épais Extrait de Référentiel Pédologique Ile-de-France, 1/ , INRA ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 4/22

6 1.3 Topographie et couvert végétal L emprise de la future ZAC du Moulon recouvre différentes occupations : boisements, friches herbacées, arbustives ou arborées, grandes cultures céréalières (blé, maïs), espaces engazonnés, zones bâties, infrastructures routières. L étude ne portera que les sur les milieux naturels, agricoles ou les espaces verts. Le site est très légèrement vallonné avec des pentes faibles inférieures à 2%. Friche herbacée Espaces engazonnés autour de zones bâties Grandes cultures céréalières (blé) Boisement ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 5/22

7 2. Méthodologie 2.1 Cadre réglementaire L article 2 de la Loi sur l eau du 3 janvier 1992 stipule : «Les zones humides sont des terrains exploités ou non, habituellement inondés ou gorgés d eau douce, salée ou saumâtre, de façon permanente ou temporaire ; la végétation, quand elle existe, est dominée par des plantes hygrophiles pendant au moins une partie de l année». D après l arrêté du 24/06/08, un espace peut être considéré comme zone humide dès qu il présente l un ou l autre des critères suivants : 1. Sa végétation, si elle existe, est caractérisée par des espèces ou communautés d espèces (habitats) indicatrices de zones humides, identifiées selon la méthode et la liste d espèces figurant à l annexe de l arrêté ; 2. Ses sols présentent des signes d hydromorphie, témoignant d un engorgement permanent ou temporaire. Selon l arrêté du 24/06/08 et l arrêté modifié du 01/10/09, les sols de zones humides correspondent : 1. «à tous les histosols car ils connaissent un engorgement permanent en eau qui provoque l accumulation de matières organiques peu ou pas décomposées ; 2. à tous les réductisols car ils connaissent un engorgement permanent en eau à faible profondeur se marquant par des traits réductiques (décolorations grisbleuâtre) débutant à moins de 50 cm de profondeur dans le sol ; 3. aux autres sols caractérisés par des traits rédoxiques (tâches rouille, nodules de concrétions ferro-manganésiques) débutant à moins de 25 cm de profondeur et se prolongeant ou s intensifiant en profondeur ; 4. aux autres sols caractérisés par des traits rédoxiques débutant à moins de 50 cm de profondeur dans le sol, se prolongeant ou s intensifiant en profondeur, et des traits réductiques apparaissant entre 80 et 120 cm de profondeur.» Règles de décision pour déterminer une zone humide (critères d hydromorphie) ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 6/22

8 La définition «zone humide» s applique aux classes d hydromorphie IVd, Va, Vb, Vc, Vd, VIc, VId et H de la classification ci-dessous (d après GEPPA, 1981). Zones non humides au sens de l arrêté du 1er octobre 2009 Zones humides au sens de l arrêté du 1er octobre 2009 Classification des sols de «zones humides» (GEPPA, 1981) L oxydation (traits rédoxiques) se caractérise par des tâches de couleur rouille ou des concrétions ferro-manganiques noires correspondant à des processus d immobilisation du fer. Les horizons rédoxiques témoignent donc d engorgements temporaires. Les traits réductiques se caractérisent par des tâches de décoloration gris-bleu et correspondent à un processus de réduction du fer en période de saturation en eau. Les principaux signes d hydromorphie observables sur un sol typique de zone humide sont les suivants : Horizon oxydé (taches orangées) Matériau réduit (matrice grisâtre) Principaux traits d hydromorphie Concrétions ferromanganiques ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 7/22

9 2.2 Observations pédologiques Les observations pédologiques ont été réalisées à l automne 2012 selon deux campagnes de terrain successives : 1) une phase de caractérisation pédologique (réalisée au mois de septembre) visant à compléter les observations réalisées par Ecosphère selon un maillage homogène tout en concentrant les observations sur certaines zones d enjeux supposées humides 100 sondages ont été réalisés lors de cette phase dont 16 sur le secteur du TCSP (voir carte p.9) ; 2) une phase de délimitation plus précise où des sondages complémentaires sont positionnés de façon itérative de part et d autre de la limite supposée (conformément à l arrêté en vigueur) 50 sondages complémentaires ont été réalisés au mois d octobre dont 6 sur le secteur du TCSP (voir carte p.10). Les sondages font l objet de descriptions agro-pédologiques complètes réalisées à partir de la collecte des données suivantes : Caractérisation de l environnement du profil : état de surface, couvert végétal, topographie. Identification et caractérisation pédologique des horizons : - Epaisseur et nature des horizons - Texture dominante : argile, limon, sable - Couleur (code Münsell) - Caractère calcaire (test HCl) - Hydromorphie : degré et caractéristiques - Eléments grossiers (naturels et/ou anthropiques) : proportion et caractéristiques L ensemble de ces données descriptives et les planches photographiques associées sont fournies en annexes. Remarque : La partie sud de la zone d étude repose sur un substrat de meulières de Montmorency (voir contexte géologique p.4). Ce socle rocheux peut rendre les prospections difficiles entraînant un risque de refus mécanique de la tarière. Dans ce cas, plusieurs sondages seront effectués aux alentours du point de sondage initial afin de chercher une éventuelle discontinuité dans la roche permettant de creuser au plus profond. Le sondage le plus profond sera retenu pour l observation. ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 8/22

10 Carte de localisation des observations pédologiques de phase B ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 9/22

11 Carte de localisation des observations pédologiques de phase C ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 10/22

12 2.3 Classification des observations Conformément à l arrêté du modificatif du 01/10/2009, notre méthodologie repose sur un classement des points de sondages et des zones humides associées en fonction de la classe GEPPA (voir tableau p.7). Quatre classes sont ainsi proposées dans le cadre de cette étude, en fonction de la profondeur d apparition des traits d hydromorphie, de leur intensité et de la fonctionnalité des zones humides concernées : Sol de zones non humides : absence de traits d oxydation significatifs (>5%) avant 25 cm et de traits réductiques avant 80 cm. Ces sols correspondent aux classes IVc et inférieures de la classification GEPPA. Sol de zones faiblement humides (enjeux fonctionnels et écologiques moindres) : présence de traits rédoxiques entre 25 et 50 cm, apparition d un horizon réductique avant 120 cm. Ces sols correspondent aux classes IVd et Va de la classification GEPPA. «Pour les sols dont la morphologie correspond aux classes IVd et Va [...], le préfet de région peut exclure l une ou l autre de ces classes et les types de sols associés pour certaines communes, après avis du conseil scientifique régional du patrimoine naturel.» (Arrêté modificatif du 01/10/2009) Sol de zones moyennement humides : apparition de taches d oxydation dès la surface, se prolongeant et s intensifiant en profondeur, avec apparition éventuelle d un horizon réductique en profondeur. Ces sols correspondent aux classes Vb, Vc, Vd de la classification GEPPA. Sol de zones fortement humides (enjeux fonctionnels et écologiques fort) : présence d un horizon réductique à faible profondeur (avant 60 cm) se prolongeant et/ou s intensifiant en profondeur. Ces sols correspondent aux classes VIa, VIb, VIc, VId et H de la classification GEPPA. Sol de zone non humide Sol de zone faiblement humide Sol de zone moyennement humide Sol de zone fortement humide Type de sols Traits rédoxiques Traits réductiques Autres Absents ou > 25 cm Absents ou > 80 cm Rédoxisols ou autres < 50 cm Absent ou > 80 cm Rédoxisols ou autres Dès la surface Absent ou > 80 cm Classification GEPPA, 1981 IVc IVd, Va Vb, Vc, Vd Réductisols Histosols Dès la surface 50 cm VIa, VIb, VIc, VId, H Enjeux fonctionnels et écologiques / faible moyen fort Classification des sondages pédologiques selon classification GEPPA, 1981 ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 11/22

13 2.4 Méthode de délimitation La circulaire du 18 janvier 2010 relative à relative à la délimitation des zones humides précise les éléments suivants ( 3.3 Identification du périmètrre de la zone humide): «Que ce soit au titre de la mise en oeuvre de l article L ou bien concernant le projet de IOTA, le contour de la zone humide est tracé au plus près des espaces répondant aux critères relatifs aux sols ou à la végétation. Lorsque ces espaces sont identifiés directement à partir de relevés de terrain, ce contour s appuie, selon le contexte géomorphologique, sur la cote de crue ou le niveau de nappe phréatique ou de marée le plus élevé, ou sur la courbe de niveau correspondante.» Les délimitations des zones humides sont établies en fonction de plusieurs règles de décision : Classe des sondages : Un polygone d une classe donnée inclut tous les sondages de cette classe s ils sont adjacents et exclut les points des autres classes. Topographie : Les limites de polygones suivent dans la mesure du possible l orientation des courbes de niveau. De plus, des observations de terrain peuvent venir compléter cette information cartographique (notamment dans le cas de perturbations liées à des aménagements récents). Expertise terrain : La limite de polygone est rapprochée des points de sondages où le caractère hydromorphe ou non hydromorphe est moins net (cas limites entre 2 classes). Distance entre deux points : En l absence d autre information, entre deux points de classes distinctes, la limite des polygones est positionnée par interpolation à égale distance entres les deux points. Photos aériennes : Dans le cas d aménagements récents, l interprétation des photos aériennes anciennes, a pu permettre de positionner la limite de sols anthropiques remaniés ou remblayés. Taille du polygone : Pour des questions de lisibilité de la carte, aucun polygone de taille inférieure à 4mm² sur la carte n a été présenté. Forme du polygone : Dans la mesure du possible, les polygones anguleux ont été proscrits. ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 12/22

14 3. Synthèse des observations 3.1 Typologie des sols Plusieurs sous-secteurs sont identifiables sur la ZAC du Moulon : Typologie des sols rencontrés ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 13/22

15 3.1.1 A : Sols limoneux épais à tendance argileuse en profondeur Les grandes parcelles agricoles situées au nord du site montrent des sols limoneux épais, peu caillouteux et non calcaires, non ou peu hydromorphes, non humides au sens de l arrêté du 1 er octobre 2009 (sondages ZM044 à ZM078). Sondage ZM B : Sols limoneux peu épais sur substrat de meulières et argiles à meulières La partie sud du site repose sur un substrat de meulières ou argile à meulières peu profond. Sur ce substrat, reposent des sols peu épais. Dans les zones cultivées ou engazonnées, les sols sont de nature limoneuse à tendance argileuse en profondeur. Ces sols peuvent présenter des traits d hydromorphie, généralement assez légers (classe IVd de la classification GEPPA). Mais le substrat rocheux peut présenter des discontinuités. Ainsi, quelques sondages (ZM016, ZM018 à ZM020) montrent des sols limoneux épais à tendance argileuse en profondeur et témoignant de signes d hydromorphie avant 50cm, se prolongeant et s intensifiant en profondeur. C est également le cas pour deux sondages plus à l est, ZM043 et ZM025. Ces sols de classe IVd présentent des traits d hydromorphie représentatifs de zones humides à fonctionnalité restreinte. Deux sondages (ZM086 et ZM100) montrent des traits d hydromorphie plus intense : oxydation dès la surface et réduction à partir de 50 cm. Ces sols de classe VIc, présentent des fonctionnalités plus intéressantes. Quelques touffes de joncacées ont été observées près du sondage ZM086 et des saules près du sondage ZM100. Sondage ZM018 Joncacées à proximité du sondage ZM86 Sondage ZM86 présentant de la réduction marquée dès 50 cm ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 14/22

16 3.1.3 C : Sols sableux peu épais sur substrat de meulières et argiles à meulières Semblables aux sols B en termes de fonctionnement, ces sols se retrouvent dans les zones forestières situées au sud de la ZAC. De la même façon que pour les sols de type B, le substrat de meulières peut présenter des discontinuités et faire apparaître quelques sols plus profonds. Dans ce cas, ils peuvent présenter des traits d hydromorphie, généralement assez légers (classe IVd de la classification GEPPA). C est le cas des sondages ZM116, ZM117, ZM118, ZM122, ZM128 par exemple. Une légère pente (<1%) est observée en descendant au sud vers les rebords du plateau, les traits d hydromorphie d atténuent alors petit à petit. Sondage ZM D : Sols sableux à grès, non hydromorphe La limite sud-ouest de la ZAC correspond avec les pentes fortes de rebords de plateau dans lesquelles on retrouve des sols sableux grossiers contenant du grès (ZM001, ZM106, ZM121). Ces sols sont très filtrants, non hydromorphes. Sondage ZM E : Sols anthropiques (remaniés ou remblayés) Certains sondages isolés sont situés dans des zones urbanisées (espaces verts, friches). Ces sondages montrent souvent des signes de remaniement et/ou remblaiement liés à l anthropisation et sont généralement non hydromorphes. Certains sondages présentent néanmoins des traits d hydromorphie. C est le cas des sondages ZM032, ZM082 ou ZM014. Ces sols ne sont pas des sols de zone humide fonctionnelle et ne sont donc pas considérés comme tels malgré l observation de traits d hydromorphie qui permettraient leur classement dans les catégories respectivement Va et VIa de la classe GEPPA. Sondage ZM082 ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 15/22

17 3.2 Synthèse des observations La majorité des sondages (97 sur 150) montrent des sols non humides. 23 sondages sont faiblement humides, 1 sondage est moyennement humide et 3 sont fortement humides. De plus, 3 sondages montrent des traits d hydromorphie liés à des opérations de remaniements et/ou remblaiement. 23 sondages ont fait l objet de refus à faible profondeur qui empêche de les classer. Ces derniers ne sont pas pris en compte dans la délimitation cartographique des zones humides (voir tableaux récapitulatifs et carte ci-après). Classement Nombre de sondages Pourcentage non humide % incertain % faiblement humide 23 15% moyennement humide 1 <1% fortement humide 3 2% anthropisé 3 2% Total % Bilan Tableau récapitulatif des sondages réalisés sur le secteur du TCSP (les coordonnées GPS sont exprimées en WGS84, degré minute numérique) ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 16/22

18 ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 17/22

19 Tableau récapitulatif des sondages réalisés sur la ZAC du Moulon ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 18/22

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21 3.3 Carte de délimitation des zones humides Sur le périmètre de la ZAC du Moulon, notre étude met en évidence 28,1 ha de sols caractéristiques de zones humides identifiés selon les critères pédologiques de l arrêté du 01 octobre 2009 et de la circulaire du 18 janvier Toutefois, cette étude vient compléter l étude Ecosphère (cf. annexe 8). A ces valeurs, il faut donc ajouter 1,6 ha de zones humides délimités par Ecosphère sur des critères de végétation essentiellement et à l échelle élargie du plateau de Saclay. Au total 29,7 ha de zones humides ont été identifiés sur l emprise étudiée. Le tableau ci-dessous précise les surfaces concernées par chacune des zones humides identifiées : Zone Humide Etude Fonctionnalité Surface (ha) ZH1 Sol Paysage Sols de zones faiblement humides ZH1a Sol Paysage Sols de zones fortement humides ZH2 Sol Paysage Sols de zones faiblement humides ZH3 Sol Paysage Sols de zones faiblement humides 22,3 0,3 5,4 0,1 42A Ecosphère - 0,7 42B Ecosphère - 0,3 47 Ecosphère - 0,3 48 Ecosphère - 0,2 49 Ecosphère - 0,1 La carte ci-après (cf. annexe 7) présente la localisation des zones humides identifiées dans la cadre des études Ecosphère et Sol Paysage : ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon Page 20/22

22 ARTELIA ZAC du Moulon _ETU_002_v1.0 Délimitation pédologique des zones humideszac du Moulon 12/10/2012 Page 21/22

23 4. Conclusions et discussions Les investigations agro-pédologiques menées sur l emprise de la future ZAC du Moulon mettent en évidence les conclusions suivantes: On observe une certaine diversité de sols. Au nord, les sols sont épais et de nature limoneuse. Au sud, des sols limoneux (zones cultivées) ou sableux (zones forestières) reposent sur un substrat de meulières et argiles à meulières peu profond, discontinu et peu perméable. Les débuts de coteaux au sud-ouest laissent apparaitre des sols sableux épais à grès, non hydromorphes. Ces sols ont naturellement tendance à l hydromorphie mais les activités humaines (drainages, remblaiements) ont perturbés la nature de ces sols et affectés leur caractère humide ; Sur les 150 sondages décrits, 30 correspondent à des sols de zone humide au sens de l arrêté du 1 er octobre 2009 dont 23 correspondent à des sols de zone faiblement humide (classe IVd de la classification GEPPA), 1 à un sol de zone moyennement humide, 3 à des sols de zones fortement humides et 3 à des sols anthropisés pour lesquels l hydromorphie est héritée ou provoquée par le remaniement. 23 sondages ont fait l objet de refus à faible profondeur ce qui empêche leur classement. Ces points ne sont pas pris en compte dans la délimitation. Notre étude identifie 28,1 ha de zones humides selon les critères pédologiques auxquels viennent se rajouter 1,6 ha de zones humides délimités par Ecosphère ce qui fait un total de 28,7 ha sur l emprise d étude. Notre étude est cohérente avec l étude Ecosphère. Toutefois, cette étude ne se substitue pas à celle-ci dont les délimitations sont basées essentiellement sur des critères de végétation. L arrêté du 1 er octobre 2009 modifiant l arrêté du 24 juin 2008 précise en effet qu une zone humide peut être caractérisée par ses sols ou sa végétation. De plus, l étude Ecosphère a été effectuée sur l ensemble du plateau de Saclay et non à l échelle du projet. Notre étude vient donc affiner ces résultats afin d assurer une délimitation des zones humides à l échelle du projet de la ZAC du Moulon. Le tableau ci-dessous fait le bilan des zones humides identifiées sur le périmètre d études : ZAC du Moulon hors TCSP TCSP (50 m de part et d autre du TCSP) Emprise totale Zones Humides (critères végétation et sol, Ecosphère, 2011) Zones Humides supplémentaires (critères pédologiques, Sol Paysage, 2012) 1,2 ha 0,4 ha 1,6 ha 28,1 ha - 28,1 ha Surface totale de zones humides 28,3 ha 0,4 ha 28,7 ha Surface totale de l emprise d étude 310,3 ha 27,8 ha 338,1 ha ZAC du Moulon Délimitation pédologique des zones humides Page 22/22