Rhône-Alpes et l environnement 100 questions pour la recherche

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1 Ouvrage collectif réalisé par Rhône-Alpes et l environnement 100 questions pour la recherche

2 Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux 76

3 CHAPITRE C VILLE ET NATURE 77

4 26 introduction Urbanisation et environnement Nous venons de connaître, en 2007, une inflexion décisive dans l histoire de l anthropisation de la planète. Pour la première fois depuis que l être humain a commencé à imprimer sa marque sur Terre, plus de 50 % de la population du globe, c est-à-dire plus de 3 milliards de personnes, vivent dans des ensembles urbains. Il faut bien mesurer l ampleur de ce phénomène et en appréhender l importance pour les sociétés. L urbanisation est un phénomène global, qui concerne toutes échelles et provoque une subversion de toutes les logiques sociétales en simultané. L économie y est nouvelle, les structures techniques, sociales et culturelles connaissent des mutations profondes, les temporalités sont bouleversées, des logiques inédites d organisation spatiale s épanouissent à toutes les échelles. En outre, un état de «nature» spécifique est créé par le mouvement même d urbanisation. La dimension physique et biologique des systèmes urbains doit donc retenir l attention. Cette dimension tient d abord au fait que ni les artefacts construits, ni les humains n échappent aux lois de la physique matérielle. Elle tient aussi au fait que les individus dotés de corps biologiques inscrivent le vivant, dans l interaction sociale. Toutefois, au-delà de ces constats élémentaires, l urbain est d abord à considérer, de manière plus globale, comme une fabrique d environnements, c est-à-dire un système organisateur d un état de nature spécifique, par insertion permanente des éléments biologiques et physiques dans l arrangement spatial des réalités sociales. Les exemples sont multiples, comme celui de la riche problématique de l eau et de son cycle urbain tout à la fois physique, chimique, biologique, spatial, technologique, sémantique, social, économique, politique et culturel. De l aquifère au robinet ou à la fontaine, elle passe ensuite dans les circuits de ses multiples usages : elle n est d ailleurs alors pas toujours pensée, par ceux qui l utilisent, en tant que ressource naturelle. Rejetée, salie, polluée, elle n est presque jamais reliée au naturel, mais au contraire à son apparent envers : l artificiel de l usage dévastateur Aménagement urbain au Chambon-Feugerolles (42) Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux 78

5 Place de la mairie à Saint-Etienne (42) Région Rhône-Alpes/ Jean-Luc Rigaux de l homme. Elle est dénaturée, flux immonde dans l égout, comme elle dénature les rivières où elle se jette lorsqu elle n est pas traitée. Si on la traite dans une station, on ne la renature pas pour autant, comme le montrent les refus des populations australiennes de consommer des eaux d égouts retraitées pour leur consommation d eau potable, mais on la réintègre à un circuit d usages possibles. Le même litre d eau aura donc connu de nombreux états et les opérateurs auront produit ces états par leurs savoirs, leurs idéologies, leurs imaginaires, leurs techniques. Pour appréhender cela, il faut mener l analyse dans des espaces tous reliés, d échelles variées : des bassins versants à l exutoire de l égout, en passant par les stations d épuration, les rivières, les zones urbaines concernées par ce circuit de l eau, les logements des utilisateurs, etc. L eau urbaine est donc une réalité sociétale totalement hybride, un mélange indissociable de social et de biophysique. On pourrait aussi évoquer la présence des nombreuses friches et des vastes espaces de forêt et d agriculture au sein des aires urbaines, car elle remet totalement en question les vieilles analyses de l impact de la «ville» sur la «nature» rurale. On serait même tenté de dire que c est aujourd hui le système biophysique qui impacte l évolution urbaine, et ce d autant plus que les préoccupations environnementales deviennent de plus en plus sensibles. Ainsi, des espèces «sauvages» faunistiques et floristiques apparaissent partout en nombre dans les organisations urbaines et posent parfois des problèmes redoutables, comme ces végétaux invasifs qui prolifèrent, ou comme certains prédateurs ou ravageurs. On découvre un autre des paradoxes constitutifs de l urbain contemporain. Si celui-ci est incontestablement marqué par la prégnance des artefacts matériels et immatériels, et semble donc manifester la domination prométhéenne de l humain, il est aussi travaillé et organisé par les dynamiques biophysiques, qui peuvent prendre parfois le tour d un «ensauvagement» relatif de certains périmètres, qui progresse souvent selon une logique de rhizome. Lycée international à Lyon (69) Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux 79

6 Autre exemple : la croissance exponentielle des mobilités des humains, des marchandises et des flux s appuie sur des artefacts spécifiques (les automobiles, les autoroutes et leurs aires, les avions, les trains, les gares de toutes sortes, les bus, les métros, les tramways, les navires, etc.) qui constituent autant des espaces de vie fondamentaux que des instruments de transport. Cette mobilité suppose et dispose des réseaux techniques multiples souterrains et aériens qui strient et ponctuent l espace matériel qui permettent les activités, notamment parce qu ils émettent dans l atmosphère les ondes portant les informations en nombre infini. L atmosphère est ainsi pleinement inscrite au sein du monde urbain, ne serait-ce que parce qu elle est le milieu biophysique de déploiement du flux informationnel indispensable à la vie. Ce n est donc pas un hasard si, çà et là, elle devient un enjeu politique, comme le montrent les premières controverses au sujet des effets des ondes électromagnétiques sur les populations, qui se fixent sur des équipements précis : lignes à hautes tension, antennes relais de la téléphonie mobile, bornes wifi. Outre son rôle de support de transit des informations et des données numériques, l atmosphère est aussi au cœur de toutes les grandes préoccupations du moment ; elle est la cible d actions, de projets, de débats, de politiques, d interventions, elle fixe des discours, des mythes, des peurs, des fantasmes. L atmosphère, ou à tout le moins sa partie basse, au contact de la surface terrestre, est intégralement urbanisée, découpée, spatialisée par le truchement d opérations menées par des acteurs sociaux. On pourrait analyser en ce sens le rôle des îlots de chaleur urbains dans la manière dont est appréhendé le réchauffement climatique et dans l évolution de la réflexion urbanistique et architecturale qui s ensuit, puisqu on envisage de limiter cet îlot par une disposition particulière des emprises végétales au sein des aires urbaines. On pourrait aussi élaborer une géographie des pollutions urbaines qui, des grandes catastrophes à la traque actuelle des particules fines qui flottent partout en suspension dans l air et des composés volatils Réaménagement du quartier de Chateaucreux à Saint-Etienne (42) Région Rhône-Alpes/ Jean-Luc Rigaux 80

7 de la chimie qui s insinuent au cœur des logements, montrerait la montée en puissance du «souci atmosphérique» dans les sociétés urbanisées, notamment les plus riches. Souci qui se manifeste aussi, dans un autre registre, dans l interdiction de fumer dans un nombre croissant de lieux publics, en Europe comme en Amérique du Nord. On l aura compris, il est tout à fait judicieux de s interroger sur la dimension géo-environnementale des organisations urbaines. Il s agit d une démarche qui préfigure, du moins l espère-t-on, les efforts de tous les chercheurs, quelles que soient leurs disciplines et leurs orientations méthodologiques et théoriques, pour dépasser les cadres classiques de l analyse. L objectif est de poser les bases conceptuelles et scientifiques indispensables à la construction de l urbanité durable à laquelle il faut aspirer. C est toute la question des interactions entre l homme, le milieu urbain et la nature qui est abordée dans ce chapitre, au travers d exemples et de problématiques faisant l objet de travaux scientifiques dans notre région. Palais des Congrès à la Cité Internationale de Lyon (69) Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux EN SAVOIR + Olivier Marchal et Jean-Marc Stebé (dir.), Traité sur la ville, Paris, PUF, Douglas Farr (ed.), Sustainable Urbanism: Urban Design With Nature, Hoboken-New Jersey, Wiley,

8 27 VILLE ET NATURE La ville propre, une utopie? L ambition de construire des villes sans perturber leur environnement est très ancienne et a été moquée par des humoristes qui préconisaient, pour y répondre, de construire les villes à la campagne. Pourtant, l idée de développer une ville durable, qui s inscrive de façon ouverte dans son environnement naturel, fait actuellement son chemin et se décline à toutes les échelles spatiales : celle du bâtiment, du quartier, de la ville ou de la région. Les résultats obtenus par les chercheurs de la région Rhône-Alpes contribuent largement aux avancées dans des domaines extrêmement variés et à chacune de ces échelles : nouveaux matériaux, nouveaux procédés constructifs, systèmes innovants de gestion de l eau, de l énergie ou des déchets, transports, etc. La ville : un écosystème particulier créé par l homme Comme nombre d espèces, les humains ne peuvent exister sans aménager leur environnement en fonction de leurs besoins propres. Les villes constituent ainsi des environnements privilégiés par nombre de sociétés humaines, devenus dominants depuis à peine un siècle. Sur le plan pratique, il s agit d espaces organisés, ordonnés, propres, climatisés, éclairés et où il est facile de circuler, répondant à des critères de confort et de sécurité. Le deuxième principe de la thermodynamique, un principe physique qui s impose à tous, nous enseigne que cette mise en ordre locale s accompagne nécessairement d un désordre accru à l extérieur. Pour se construire et fonctionner, la ville a ainsi besoin de prélever des matières premières et de l énergie sur son «environnement extérieur» et d y exporter ses déchets. Si l on considère la ville comme un système fermé, échangeant de façon linéaire avec cet environnement extérieur, il devient difficile d envisager une ville réellement durable, car en perturbant son environnement, elle sape les bases sur lesquelles elle repose. La solution consiste à raisonner sur un système ouvert et à concevoir la ville comme élément à part entière d un environnement conçu de façon plus large, et qui inclut à la fois la ville et les espaces extérieurs dont elle a besoin pour vivre. Cette approche permet de réfléchir non à la durabilité de la ville seule, mais à celle de la totalité du système. L objectif n est plus de minimiser les flux d énergie et de matière qui traversent la ville, mais d organiser leurs bouclages et leur recyclage à l intérieur du système étudié. Ceci n est possible que si le concept de durabilité est décliné dans toutes ses dimensions, non seulement techniques et environnementales, mais aussi économiques et sociales. Le Pavillon Rhône-Alpes à l Exposition Universelle 2010 à Shanghai - Région Rhône-Alpes/Ilex Paysages 82

9 Une ville durable nécessite des innovations à toutes les échelles Outre la réflexion conceptuelle sous-jacente sur l organisation générale, imaginer une ville durable suppose de développer des recherches dans de multiples directions mobilisant la communauté scientifique bien au delà du champ de l environnement. Les chercheurs de la région contribuent largement aux avancées dans des domaines extrêmement variés. À titre d exemple : Mise au point de nouveaux matériaux de construction plus efficaces et respectant mieux l environnement (matériaux nécessitant moins d énergie et utilisant des matières premières secondaires) ; Mise au point de dispositifs permettant de construire des bâtiments économes en énergie ; Développement de nouveaux procédés de traitement et de valorisation des déchets ; Développement de nouvelles stratégies et de nouvelles technologies de gestion des eaux urbaines ; Analyse et compréhension de la gouvernance des sociétés contemporaines et des questions relatives au changement qu introduit la pression environnementale ; Analyse de l effectivité du changement social sous la pression environnementale (nouveaux comportements ou au contraire résistance au changement, etc.) ; Analyse et compréhension des choix techniques, notamment en ce qui concerne la réalité du lien entre les choix techniques et les problèmes environnementaux auxquels sont confrontées les villes contemporaines ; Analyse et compréhension des questions relatives au risque (naturel et industriel), etc. Le lycée Carnot-Sampaix à Roanne (42), premier lycée en Rhône-Alpes a avoir obtenu, suite à des travaux de restructuration, la certification HQE Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux Plusieurs des clusters de recherche de la région ont contribué de façon significative aux progrès des connaissances sur la ville : énergie, environnement, matériaux 83

10 28 VILLE ET NATURE Se déplacer propre Les impacts environnementaux des transports se traduisent par une pollution chimique, sonore ou visuelle. Le cas des grandes agglomérations est particulièrement sensible puisque celles-ci concentrent une part croissante de la population. Peut-on aider le pouvoir politique à prendre les meilleures décisions possibles à partir d une approche scientifique prédictive des impacts environnementaux des modes de transports existants ou futurs? L intégration de solutions technologiques innovantes, la modélisation multi-échelles, les interactions entre développement de modalités de transports et développement urbain sont autant de questions abordées par les chercheurs du Cluster de recherche Rhône-Alpes «Transports, Territoires et Société». Peut-on prédire et limiter l impact négatif des transports sur l environnement? La question fondamentale est de développer de nouvelles stratégies pour limiter les effets négatifs des transports sur l environnement urbain. Un tel objectif mobilise un grand nombre de disciplines scientifiques. Ainsi, à côté des améliorations technologiques susceptibles de réduire les nuisances associées aux différentes modalités de transport se retrouvent la modélisation des sources de pollution atmosphérique, sonore ou même visuelle aux différentes échelles pertinentes, ainsi que la mesure de l impact réel sur la population par des indicateurs sociologiques fiables, l intégration de ces indicateurs et des modèles dans les outils d aide à la décision et le rôle de ces derniers dans l élaboration de politiques de transports durables. Dans la région Rhône-Alpes, le Cluster Transports, Territoires et Société (TTS) a consacré l un de ses trois axes de recherche à la question des Transports et du développement durable. Cette thématique regroupe une centaine de chercheurs répartis dans 15 laboratoires de plusieurs institutions : INRETS, ENTPE, École Centrale de Lyon, INSA, Université Lyon 1, CNRS, Université Lyon 2, Grenoble INP, Université de Saint-Étienne, Université Pierre Mendès-France de Grenoble, ENS Lyon. La caractéristique principale de ce groupement est sa pluridisciplinarité, puisqu à des laboratoires des sciences pour l ingénieur sont associés des laboratoires de sciences humaines, politiques et d économie. Des avancées dans tous les domaines Pollution sonore À l échelle du véhicule, les progrès récents ont porté sur la caractérisation des sources acoustiques et sur la séparation des différentes origines de bruit (mécanique et combustion). À l échelle de la rue, il a pu être démontré que la prédiction du bruit de trafic urbain, actuellement fondée sur une estimation moyenne statique du trafic, était très significativement améliorée par une simulation dynamique du trafic automobile incluant la régulation des feux. Les nuisances aéroportuaires ont également été abordées, à l échelle du moteur d avion, grâce à la simulation numérique de l aéroacoustique des jets de réacteurs et, à l échelle de l aéroport, par une étude sur l optimisation mathématique des trajectoires d approche des avions pour en diminuer l impact acoustique sur les riverains. 84

11 Pollution atmosphérique Deux moyens principaux permettent de réduire l impact atmosphérique des véhicules : l optimisation énergétique des moteurs à combustion et le développement de solutions électriques ou hybrides. Pour les moteurs à explosion, les recherches ont porté sur la caractérisation de l injection des carburants (mise au point d une méthode optique de suivi de l évaporation des gouttelettes) et sur une technique prometteuse de captage in situ du CO 2 au niveau de l échappement par un procédé membranaire. La propulsion électrique a été abordée à travers deux aspects : la compatibilité électromagnétique, problème majeur pour les grosses puissances électriques embarquées, et la durabilité des batteries. Les nouveaux instruments de la gouvernance des politiques durables des transports Les nouveaux instruments que porte le développement durable (indicateurs, cartographies, démarche participative, nouveaux modes de transport, etc.) ont des conséquences fortes sur les modes de gouvernement. Ces outils d aide à la décision ont en effet pour fonction de traduire des réalités complexes en problématiques que les décideurs peuvent appréhender et transformer en décisions «éclairées». Deux questions ont été traitées : Le développement d indicateurs pertinents dans une démarche multidisciplinaire intégrant les modèles aux différentes échelles (par exemple, comment qualifier une nuisance sonore, comment est-elle réellement ressentie, peut-on prédire ces indicateurs à partir d un scénario d aménagement urbain?) ; Tramway à Lyon (69) Région Rhône-Alpes/Frédéric de La Mure (MAE) La réflexion sur le rôle que ces nouveaux outils jouent sur la modification des modes de gouvernance traditionnelle et la transformation des politiques publiques de transports, notamment urbains. EN SAVOIR + Cycliste à Grenoble (38) Région Rhône-Alpes/ Jean-Luc Rigaux 85

12 29 VILLE ET NATURE L eau du robinet coule de source L obtention d une eau potable en ouvrant le robinet, cela «coule de source». On ignore souvent que cette ressource est précieuse et pourrait devenir rare si un ensemble d acteurs n intervenait au quotidien pour en assurer la pleine et continue jouissance. En Rhône-Alpes, la géologie, la topographie et la répartition des habitats impactent sur la nature des ressources et leur accessibilité, mais l essentiel des captages pour l alimentation en eau potable est assuré dans des nappes d eau souterraine. Il n existe pas de problème majeur relatif à la disponibilité de l eau (aspect quantitatif). Une préoccupation constante porte davantage sur l atteinte et la préservation du niveau qualitatif des eaux, en particulier souterraines, ressources qui sont affectées par des effets à long terme. Les gestionnaires et les chercheurs de Rhône-Alpes œuvrent pour la surveillance, la préservation et l amélioration de la qualité des ressources en eau. Captage d eau potable, Chambéry métropole, site Puits des Isles (73) - GRAIE 86

13 Situation de l alimentation en eau potable, acteurs et enjeux en Rhône-Alpes La région Rhône-Alpes compte captages (le département de la Savoie avec 1188 captages détient le record national), dont 97,6 % sont alimentés par une nappe d eau souterraine et 2,4 % puisent de l eau superficielle (eau des fleuves et rivières, lacs, barrages...). Ces captages produisent 1,7 million de m 3 d eau par jour. La géologie, la topographie et la répartition des habitats impactent la nature des aquifères et réserves superficielles disponibles, et la situation d un département à l autre est variable : la totalité de l eau du robinet dans la Loire vient d eaux superficielles, alors que dans l Ain et la Drôme, toute l eau est d origine souterraine. Souvent, une minorité des captages de grande capacité assure une part importante de la production. Par exemple, pour le département du Rhône, la Communauté de Communes du Grand Lyon ( habitants, soit 80 % de la population du département du Rhône) obtient 95 % de son eau potable grâce au champ captant de Crépieux- Charmy, au nord-est de l agglomération, par le biais de 114 puits ou forages. Ce champ captant de 275 hectares est le plus vaste d Europe classé «réserve naturelle volontaire». Il illustre également l étroite relation entre eau souterraine et eau de surface, en particulier dans les milieux alluvionnaires 1 ; l eau prélevée provient de couches de sédiments récemment déposés au fond du Rhône, ces alluvions assurant une bonne filtration de l eau à partir du fleuve. Le temps de transfert du Rhône au champ captant est très court et estimé à moins d une dizaine d heures. Toute eau pompée va subir un traitement en sortie de captage. Il s agira d un simple ajout de chlore pour prévenir toute altération bactériologique au cours de son transport dans les canalisations pour les eaux les plus pures, ou de traitements beaucoup plus lourds, en fonction de la nature des paramètres qui ne respectent pas les limites de qualité des eaux destinées à la consommation humaine 2. Les nombreux facteurs dont dépend la qualité de l eau sont surveillés par l Agence Régionale de la Santé dans le cadre du contrôle sanitaire de la qualité des eaux destinées à la consommation humaine. Là encore, la situation est variable d un département à l autre. Ainsi, l arboriculture des plaines de la Drôme exerce un impact sur la qualité des eaux et est à l origine de la contamination de captages d eaux souterraines par les produits phytosanitaires ou les nitrates. CNRS Photothèque / EUZEN Agathe 1. Les milieux alluvionnaires sont des sols constitués par des sédiments qui ont été transportés parfois sur de grandes distances par des cours d eau ou des glaciers. 2. Décret n du 20/12/01 relatif aux eaux destinées à la consommation humaine, à l exclusion des eaux minérales naturelles 87

14 CNRS Photothèque / EUZEN Agathe À l opposé, les «petits» captages des zones de montagne sont souvent très sensibles aux pollutions microbiologiques. Le fond géochimique 3 peut également être responsable d une teneur élevée de certains captages en métaux, mais cela reste relativement rare (par exemple, 8 captages en Ardèche font l objet d un suivi renforcé du baryum). Au jour le jour, la problématique majeure pour les acteurs assurant la distribution de l eau porte sur sa conformité vis-à-vis des pollutions microbiologiques. Qu il s agisse d eaux superficielles ou souterraines, les impacts de ces pollutions restent réversibles et d extension généralement limitée. Le renforcement de la mise en place des périmètres de protection 4 et l amélioration des systèmes de gestion des eaux usées (mise en place des SPANC 5 ) contribuent à assurer le maintien d une bonne qualité biologique. En revanche, les enjeux les plus forts portent essentiellement sur la protection des eaux souterraines, la pollution d une ressource souterraine constituant une atteinte à longue échéance, peu ou non réversible. Les Agences de l Eau Rhône-Méditerranée et Loire-Bretagne, par la mise en place des schémas directeurs d aménagement et de gestion des eaux, et la DREAL Rhône-Alpes, contribuent activement au maintien et à l amélioration des ressources. Les enjeux de demain pour Rhône-Alpes En plus des organismes publics (Agence Régionale de Santé, Agence de l Eau, Direction Régionale de l Environnement, de l Aménagement et du Logement...), le suivi de la qualité des eaux souterraines et de surface en région Rhône-Alpes mobilise un très grand nombre de chercheurs appartenant à des structures variées (établissements publics de recherche, École des Mines, laboratoires universitaires ) et des compétences diverses : hydrogéologie, hydrologie, biologie, écologue, physique des transferts, modélisation, chimie, etc. La présence du GRAIE (Groupe de Recherche Rhône-Alpes sur les Infrastructures et l Eau), de l OTHU (Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine), de la ZABR (Zone Atelier Bassin du Rhône) ou encore d une plateforme technologique comme EEDEMS (Évaluation Environne- 3. Le fond géochimique correspond à la teneur naturelle des sols en éléments divers (en particulier en métaux) 4. En 2008 en Rhône-Alpes, 58 % des captages, représentant 80 % du débit, disposaient d un périmètre de protection. La responsabilité de la mise en place de ces périmètres de protection relève des collectivités (commune, syndicat, EPCI : Établissements Publics de Coopération Intercommunale) propriétaires des points de captage en eau potable. 5. SPANC : Service Public d Assainissement Non Collectif 88

15 mentale des Déchets, Matériaux et Sols Pollués) constituent autant d opportunités de collaboration pour ces chercheurs. En effet, en Rhône-Alpes, les défis sont encore nombreux. Les besoins sont importants en termes de compréhension des mécanismes de transfert, transformation, dégradation de certains polluants, en particulier des pans entiers de recherche et développement sont à mener visà-vis des polluants émergents 6. Si des travaux sont déjà en cours dans le domaine des eaux de surface, les eaux souterraines ne sont que très peu étudiées. La région Rhône-Alpes présente un environnement particulièrement favorable aux échanges entre gestionnaires de l eau et chercheurs. Les différents observatoires, plateformes et groupes de recherche, constituent des supports concrets à la mutualisation des compétences et à l expression des besoins. Enfin, une réflexion mériterait d être menée sur les usages de cette eau potable qui, à peine sortie du robinet, devient un déchet, une eau usée, qui va être orientée vers une station d épuration. En effet, au-delà de son utilisation comme eau de boisson ou pour l hygiène corporelle, l eau du robinet sert à un ensemble d activités humaines : lessive, chasse d eau, arrosage du jardin N existe-t-il pas des pistes à développer pour la remplacer par d autres ressources moins précieuses quand la potabilité n est pas indispensable? EN SAVOIR Terme générique qui regroupe les polluants d origine chimique ou biologique, généralement sans statut réglementaire. Il s agit bien souvent de molécules pas nécessairement d usage récent mais nouvellement recherchées et pour lesquelles les données (éco)toxicologiques et environnementales sont rares. Sont notamment concernés certains stéroïdes, des médicaments à usage humain ou vétérinaire, les produits de dégradation de détergents non ioniques, des pesticides, des désinfectants, des phtalates, des retardateurs de flamme, des antioxydants, les nanoparticules, etc. 89

16 30 VILLE ET NATURE La pluie en ville salit-elle les nappes? Dans beaucoup de villes de la région Rhône-Alpes, les eaux pluviales sont infiltrées dans le sol et contribuent ainsi à réalimenter les nappes d eau souterraines. Cette solution diminue les risques d inondation par débordement de réseaux d assainissement dans les villes ainsi que les apports de polluants dans les eaux de surface. Les eaux de ruissellement étant chargées en polluants divers, le risque de contamination du sol et des nappes doit cependant être pris en considération. Les recherches menées depuis une quinzaine d années ont permis de montrer que le risque de contamination des sols était généralement limité aux 50 premiers centimètres sous l ouvrage d infiltration et de préciser les conditions permettant de le maîtriser. Les chercheurs de la région Rhône-Alpes, regroupés autour du dispositif OTHU, ont joué un rôle important dans ces progrès récents. Pourquoi infiltrer les eaux pluviales urbaines? Traditionnellement, dans les villes européennes et depuis 150 ans, les eaux pluviales sont recueillies dans un réseau de collecte et d évacuation, soit identique à celui utilisé pour les eaux usées (réseau unitaire), soit spécifique (réseau séparatif). Ce type de solution conduit souvent à des dysfonctionnements parfois graves : inondations par débordement de réseau, pollution des milieux récepteurs. La prise en considération de ces menaces s est concrétisée dès le début des années 1980 par la mise en place de techniques dites alternatives qui consistent à stocker provisoirement l eau de pluie ou à l infiltrer. Les ouvrages utilisés pour infiltrer les eaux pluviales sont multiples et peuvent être installés à l échelle d une parcelle (puits ou tranchées d infiltration) ou à l aval d un réseau collectif de collecte (bassins d infiltration). Ils sont généralement économiques et faciles à intégrer dans les aménagements. Dans un grand nombre de villes de la région Rhône-Alpes, les sols d origine fluvio-glaciaire sont très favorables à l infiltration et cette technique est donc largement utilisée. Les eaux de ruissellement pluvial sont cependant polluées par de multiples substances : hydrocarbures, plomb, caoutchouc, oxydes d azote, métaux divers, sels de déverglaçage, dépôts atmosphériques divers, déchets solides multiples, déjections animales, produits d érosion des sols ou des matériaux de construction, résidus du traitement de la végétation, etc. Le risque de polluer les sols sous les ouvrages d infiltration, voire de polluer durablement les nappes d eau souterraines qui constituent souvent des ressources importantes en eau potable, est donc réel. Tranchée d infiltration, lotissement à Villefontaine (38) - GRAIE 90

17 L infiltration, technique peu risquée Ces dispositifs sont étudiés depuis une vingtaine d années et leur fonctionnement est maintenant beaucoup mieux connu. Les recherches ont confirmé que la plupart des polluants sont fixés sur des particules et se décantent en surface, en étant filtrés par les premiers centimètres du sol. Elles ont également montré que les mécanismes de transfert des polluants dans la zone non saturée 1, qu ils soient particulaires ou dissous, étaient non seulement de nature physico-chimique, mais également de nature biologique, avec un rôle important des bactéries. Les études de géologie et de sédimentologie ont montré que la façon dont le sol s est constitué au moment de la fonte des glaciers conditionne la profondeur que les polluants peuvent atteindre. Des progrès significatifs ont également été réalisés dans la compréhension du fonctionnement de la zone saturée 1. Les recherches actuelles visent essentiellement à améliorer la compréhension du rôle de la végétation (système racinaire) et de la micro- et macrofaune (bactéries, vers). Noues, Drôme-Rovaltain (26) GRAIE Ces résultats conduisent à penser que l utilisation des dispositifs d infiltration est une solution très intéressante et peu risquée dans de nombreuses situations, à condition de concevoir, de construire et d exploiter les ouvrages en suivant des règles simples qui sont maintenant bien connues. 1. La zone non saturée est la partie du sol dans laquelle coexistent de l air, des grains de sol et de l eau ; dans la zone saturée, l air est absent (on parle également de nappe phréatique). EN SAVOIR + L étude des ouvrages d infiltration constitue l un des objectifs importants de l Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) et deux des principaux sites de l observatoire sont justement des ouvrages d infiltration. Les résultats obtenus sur ces sites ont significativement contribué à établir les résultats précédents. Soutenues par le Cluster Environnement, ces recherches ont été valorisées sous la forme d un guide de conception et d exploitation des bassins d infiltration, accessible en ligne sur le site de l OTHU, et qui fait l objet de plusieurs milliers de téléchargements par mois. Bassin d infiltration, site Minerve Lyon/Porte des Alpes (69) OTHU-UCBL-HBES 91

18 31 VILLE ET NATURE Sortir la pluie des égouts? Depuis plus de 150 ans, les eaux usées et les eaux pluviales urbaines sont gérées dans de vastes réseaux dont la fonction essentielle consiste à évacuer les flux le plus vite et le plus loin possible de la ville. Fondée sur des principes hygiénistes, cette stratégie a permis de régler deux des problèmes majeurs des villes : la boue et les excréments. Le confort et la santé des citadins ont ainsi été grandement améliorés. Pourtant, ce type de solution atteint ses limites et ne permet pas seul de gérer les eaux pluviales urbaines de façon durable. De nouvelles solutions dites «alternatives» permettent, pour des coûts moindres, de mieux gérer ces eaux en les valorisant au plus près de leur lieu de production. Les chercheurs de la région Rhône-Alpes sont particulièrement en pointe dans la conception de ces nouvelles solutions et dans l approche globale de la gestion des eaux pluviales urbaines. Qu est qu une technique alternative de gestion des eaux pluviales? Si les grands systèmes collectifs d assainissement ont largement contribué à faire pratiquement disparaître les risques de maladies hydriques 1 en France, ils sont loin d avoir réglé tous les problèmes. En particulier, en période de pluie, les risques d inondation par débordement de réseaux et de pollution des milieux récepteurs se sont accrus. De plus, ces systèmes reposent sur le principe paradoxal selon lequel l eau de pluie, par ailleurs considérée comme une des ressources les plus précieuses du XXI e siècle, devient dès son contact avec le sol une menace ou un déchet dont il faut se débarrasser au plus vite. Bassin en eau, site Lyon/Porte des Alpes (69) GRAIE Bassin en eau, parc Kaplan Lyon (69) Aujourd hui, beaucoup des acteurs de l aménagement et de la gestion de l eau ont conscience qu une stratégie durable consiste à se rapprocher au plus près du cycle naturel de l eau : déconcentrer les eaux, les gérer au plus près de la source, ralentir le ruissellement, restituer les eaux aux milieux naturels, réalimenter les nappes phréatiques, le tout en l intégrant au mieux à l aménagement et au fonctionnement de la ville. Ainsi, les techniques alternatives visent à valoriser les eaux pluviales sous toutes leurs formes : récupération pour des usages domestiques (arrosage des jardins, utilisation dans les chasses d eau ) ou collectifs (lavage des voiries, 1. Les maladies hydriques sont des maladies dues à la consommation ou au contact avec de l eau souillée. 92

19 arrosage des espaces verts) ; création de paysages (bassins de retenue en eau, jardins d eau, noues ) ; utilisation bioclimatique (toitures végétalisées stockantes ) ; développement de la biodiversité urbaine (réalimentation des nappes souterraines, irrigation de la végétation urbaine, création d espaces aquatiques ). Si certaines agglomérations, par exemple la Communauté Urbaine de Lyon ou la ville nouvelle de l Isle d Abeau, utilisent ces solutions de façon systématique, c est encore loin d être le cas sur tout le territoire. Progressivement, les règles d urbanisme, les études d impacts et la culture «eau» des aménageurs, architectes et services techniques évoluent vers une meilleure prise en compte de l eau dans l aménagement, tant au niveau des espaces publics que privés. Bassin en eau, site Lyon/Porte des Alpes (69) GRAIE Le progrès des connaissances permet d optimiser le choix de la solution à utiliser Les principaux résultats obtenus ces dernières années portent essentiellement sur trois volets : une meilleure compréhension des mécanismes de rétention des polluants dans les ouvrages, ce qui permet l optimisation de leur conception et de leur exploitation ; le développement de méthodes d aide à la décision intégrant les dimensions techniques, sociales et écologiques, ce qui permet de choisir la solution la mieux adaptée en fonction du contexte ; une meilleure prise en compte des freins divers, essentiellement d origine socio-économique, qui limitent actuellement le développement de ces solutions. Cependant, le réseau d assainissement constitue un patrimoine précieux qu il convient d entretenir ; les solutions recherchées doivent donc viser une complémentarité entre les systèmes existants et les nouvelles technologies. L étude des ouvrages alternatifs de gestion des eaux pluviales constitue l un des objectifs importants du Cluster Environnement. L Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) est l un des trois observatoires français en hydrologie urbaine. Au-delà de sa participation au progrès des connaissances, en EN SAVOIR + particulier au travers de l OTHU, la communauté scientifique et technique de la région Rhône-Alpes joue un rôle très important dans la valorisation et la diffusion des informations. L exemple le plus visible est l organisation à Lyon, tous les 3 ans et avec le soutien de la Région Rhône-Alpes et de la Communauté Urbaine de Lyon, des conférences Novatech, qui constituent le plus grand rassemblement mondial sur ce sujet. 93

20 32 VILLE ET NATURE Dois-je récupérer l eau de pluie? La collecte individuelle des eaux de pluie est en général présentée comme une solution à la fois bonne pour la planète et positive pour les finances des particuliers. Encouragée par les pouvoirs publics, en particulier par la mise en place de mesures fiscales incitatives, cette solution se développe rapidement. Pourtant, l intérêt financier pour les familles est loin d être évident et le bénéfice environnemental n est réel que dans les lieux où la ressource en eau est rare. D autres solutions existent pour économiser la ressource et les chercheurs de la région Rhône- Alpes étudient des solutions différentes souvent beaucoup plus efficaces que l utilisation de citernes individuelles. Pourquoi la collecte individuelle de l eau de pluie n est-elle pas toujours une bonne solution? Depuis une dizaine d années, la récupération des eaux pluviales dans des citernes individuelles est à la mode en France. Cette ressource est en apparence gratuite et facilement disponible. Sa collecte sur le toit permet théoriquement de la distribuer directement dans les maisons ou les immeubles par gravité, c est-à-dire sans consommer d énergie. Elle a été encouragée par le label HQE (Haute Qualité Environnementale) qui en fait l une de ses priorités. Depuis 2008, les lois fiscales prévoient une déduction d impôt pour les particuliers qui s équipent. Les modalités d utilisation de l eau de pluie sont maintenant explicitées dans un arrêté ministériel et le marché se développe de façon très rapide. Récupérer les eaux de pluie apparaît donc comme un geste bien encadré, à forte valeur écologique et permettant de faire des économies. Cette solution n est cependant pas toujours idéale et de nombreux problèmes existent : Les apports sont intermittents et nécessitent un stockage d autant plus important que la variabilité des précipitations est grande. De plus, il est généralement peu pratique de stocker l eau sur le toit, ce qui impose le plus souvent l utilisation de pompes pour distribuer l eau à l intérieur de la maison. Les usages sont réglementés, ce qui impose un branchement sur le réseau public et un double réseau de distribution. La conservation de l eau sur des durées longues conduit potentiellement à une altération de sa qualité physico-chimique et bactériologique. Ce risque, même s il est assez faible, impose des contraintes. Les risques de réinjection d eau potentiellement polluée dans le réseau public sont réels dès lors que la séparation stricte entre le réseau public et le réseau de distribution de l eau de pluie collectée ne peut être garantie chez les particuliers. Avec le mode de facturation actuel qui ne tient pas compte de la prépondérance des coûts fixes d infrastructures, le développement de la collecte risque de conduire à une dérégulation économique des systèmes de gestion urbaine de l eau. Les particuliers payent leur redevance assainissement en fonction de l eau potable qu ils consomment, et la part assainissement représente environ 45 % du montant de la facture d eau. Cette approche est justifiée par le fait que les volumes rejetés sont voisins des volumes consommés, plus faciles à mesurer. Si la part de l eau collectée augmente dans les rejets, ce mode de facturation devient inéquitable. 94

21 D autres solutions existent-elles? Si l installation d une citerne au pied de sa gouttière pour récupérer les eaux de toitures et arroser son jardin ne pose aucune difficulté, le développement de cette pratique à l intérieur des bâtiments est plus discutable. L intérêt réel de cette collecte de l eau pour un usage domestique est en effet très dépendant du contexte et en particulier de l éventuelle disponibilité d autres ressources. Elle ne devrait être encouragée que là où le manque de ressources le nécessite. Ailleurs, de nombreuses autres solutions pourraient être privilégiées. Ces solutions reposent : soit sur l infiltration de l eau, ce qui permet de réalimenter les nappes phréatiques, et donc les réserves d eau souterraines et les sources, de lutter contre le dessèchement des sols urbains, qui devient un véritable problème, et d alimenter la végétation urbaine en eau en été, ce qui joue un rôle climatique extrêmement bénéfique ; soit sur son maintien en surface, ce qui permet de créer des ambiances et des paysages urbains agréables, de favoriser la biodiversité et également de climatiser la ville. Stock.XCHNG/ Ach. Fran Marie I. Flores MURDEAU, système de récupération des eaux pluviales installé à l INSA de Lyon - Ali LIMAM/LGCIE EN SAVOIR + L étude des solutions alternatives de gestion des eaux de pluie en ville constitue l un des objectifs importants du Cluster Environnement et de l Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU). Au-delà de la construction de connaissances nouvelles, les chercheurs de la région développent des outils d aide à la décision permettant aux élus locaux et à leurs conseillers de choisir les solutions les mieux adaptées en fonction du contexte. 95

22 33 VILLE ET NATURE Grandes villes et petits ruisseaux Le développement des grandes villes à leur périphérie se traduit par une augmentation des surfaces imperméabilisées, qui accroît et accélère le ruissellement des eaux de pluies. Ce ruissellement contribue à saturer les collecteurs d assainissement anciens situés en aval. Afin d éviter le débordement en ville, la stratégie actuelle consiste à déverser brutalement l excès d eau dans les axes naturels d écoulement les plus proches. Il s agit bien souvent de petits cours d eau qui subissent ainsi localement des dégradations importantes. La conséquence la plus visible de ce phénomène est l intensification des crues, et donc des inondations, dans les zones urbaines denses connexes du milieu périurbain. Cependant, il ne s agit que d une conséquence parmi beaucoup d autres. Quels sont les impacts de l urbanisation sur les petits cours d eau? Le mouvement migratoire vers les aires urbaines pose la question de la gestion durable de la ressource en eau et des risques associés pour les populations. La Directive Cadre Européenne sur l Eau 1 considère les petits cours d eau pérennes ou intermittents (ruisseaux qui peuvent s assécher complètement en été) comme une masse d eau 2 à part entière qu il faut protéger pour préserver les rivières plus importantes qu ils alimentent. Leur faible taille les rend particulièrement sensibles au ruissellement urbain, source de débits plus fréquents et intenses que ceux qui y circulent dans leur état naturel. En Rhône-Alpes, l aire urbaine de Lyon accueille aujourd hui environ 1/3 de la population de la région. D après l INSEE, cette population devrait croître de habitants d ici 2030, principalement dans la couronne urbaine où cette augmentation devrait entraîner le développement de l habitat pavillonnaire. L ouest lyonnais, drainé par des petits ruisseaux, est particulièrement concerné par cette problématique et ses cours d eau font l objet depuis plus de 30 ans de nombreuses recherches. Le tableau suivant résume les principales conséquences identifiées et les mesures préconisées pour y faire face. La figure illustre l une de ces conséquences. Causes identifiées Augmentation des crues urbaines Apport de polluants organiques et toxiques Effets constatés, mesurés et cartographiés Incision des fonds et berge des cours d eau Encombrement par dépôts en aval Accumulation des polluants dans le substrat Réduction de la fonction auto-épuratoire Dégradation de la qualité écologique Tarissement accéléré des nappes Risques associés Débordement des cours d eau Affaiblissement et destruction d ouvrages Contamination des nappes Mauvaise qualité écologique Solutions étudiées Rétention ou infiltration du ruissellement Stimulation de la capacité auto-épuratoire Déconnexion des eaux pluviales/usées «Étanchéification» des réseaux anciens Surverses en des secteurs à forte capacité auto-épuratoire 1. La directive Cadre sur l Eau (DCE) impose aux États membres, dont la France, de faire en sorte que les milieux aquatiques aient retrouvé en 2015 un bon état chimique et écologique. 2. Dans le cadre de la DCE, une masse d eau peut correspondre à n importe quel milieu aquatique considéré comme homogène (un lac, une portion de rivière, un estuaire, une nappe d eau souterraine, etc.). 96

23 Quels sont les principaux résultats obtenus et quelle est leur portée? Les recherches développées depuis 30 ans au niveau mondial sur l effet du développement périurbain sur l écologie des cours d eau ont permis de comprendre les mécanismes physiques, chimiques et biologiques en cause, de construire des modèles pour les prévoir et de préconiser des mesures pour les limiter. Il est aujourd hui possible de développer l urbanisation en limitant son impact négatif sur ces petits cours d eau, voire en contribuant à les valoriser. EN SAVOIR + L apport des chercheurs de la région et du Cluster Environnement : Dès 1999, la Région Rhône-Alpes a soutenu l équipement initial de l Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) et participe à son renouvellement récurrent via le Cluster Environnement en complément de l Agence de l Eau Rhône-Méditerranée-Corse et du Grand Lyon. La plateforme d observation a servi depuis sa création au montage de nombreux projets de recherche européens, nationaux et régionaux. Ces travaux sont développés en coordination avec les besoins des gestionnaires du bassin représentés par le contrat de rivière «Yzeron Vif» et le Grand Lyon. Ils ont été valorisés par un ouvrage international de l UNESCO sur l intégration des processus aquatiques dans la gestion durable des eaux urbaines (Wagner et al., 2008) Wagner I., Marsalek J., Breil P. (2008). Aquatic habitats in integrated urban water management. Taylor & Francis group. P 230. Incision en aval d un village périurbain (une érosion rapide du cours d eau se traduisant par un enfoncement brutal de celui-ci) Laurent SCHMITT/UMR

24 34 VILLE ET NATURE Chats des villes ou rats des champs La biodiversité animale et végétale investit la ville, et de nombreuses espèces ont colonisé celleci avec succès. Cet environnement n est en aucun cas définitivement hostile à la vie sauvage. La présence de cette biodiversité en ville soulève des questions, non seulement en matière de conservation, mais également de risques via la propagation de maladies infectieuses. Cette biodiversité doit donc être gérée et reconnectée avec l environnement immédiat de la ville, dont elle n est pas isolée. Différents visages de la biodiversité urbaine La végétation en ville est plus ou moins «domestiquée», depuis les arbres plantés le long des boulevards ou dans les parcs et jardins publics dans un souci esthétique ou de loisirs, jusqu aux friches et terrains vagues où le développement des espèces est peu contrôlé. À côté de cette nature végétale existe toute une biodiversité animale domestique. Ainsi, la France héberge un grand nombre d animaux de compagnie : 56,8 millions en Sur 8,8 millions de chiens et 9,7 millions de chats, un tiers vit en milieu urbain aux côtés de nouvelles espèces plus exotiques de reptiles, poissons, insectes, araignées, mammifères, etc., appelées collectivement NAC (Nouveaux Animaux de Compagnie). Certains de ces animaux de compagnie peuvent s échapper ou sont relâchés délibérément. À Lyon comme ailleurs, des tortues de Floride, devenues trop encombrantes, ont été relâchées dans de nombreux points d eau, comme en atteste la colonie du Parc de la Tête d Or. On peut citer également l exemple bien documenté des tamias de Sibérie 1, abandonnés dans les forêts alentours où se sont établies des populations participant à la propagation de certaines infections transmissibles entre l animal et l homme, ou zoonoses, comme la maladie de Lyme. La ville n est pas un milieu hostile pour toutes les espèces sauvages indigènes. Certaines espèces inattendues, habituellement rencontrées en milieu rural, trouvent d elles-mêmes de nouveaux habitats dans le milieu urbain : à Lyon, il s agit particulièrement de rapaces tant nocturnes (comme la chouette hulotte) que diurnes (faucons crécerelle et pèlerin), ainsi que de mammifères comme les chauves-souris (pipistrelle et sérotine commune par exemple) ou encore la fouine et le renard, qui peuvent également être vecteurs de pathogènes pour l homme comme la rage. Les voies de chemins de fer et la végétation qui les bordent facilitent l arrivée en ville des mulots et des hérissons. 1. Le tamia de Sibérie, aussi appelé écureuil de Corée est un petit écureuil à rayures qui a été très à la mode il y a quelques années dans les animaleries et dont de nombreux exemplaires ont été relâchés dans la nature. 98

25 L animal et son façonnement en ville à travers deux exemples emblématiques Les animaux peuvent s adapter à la ville sous de multiples formes. Cette capacité est particulièrement bien illustrée dans le contexte lyonnais par l exemple du chat errant qui montre une grande variabilité de comportements lui ayant permis d investir divers types de milieux. Pour le chat errant, le milieu urbain est fragmenté en termes de répartition des ressources alimentaires et des abris. Ces derniers sont cruciaux pour l élevage des jeunes, qui sont vulnérables durant les tous premiers mois. De ce point de vue, la ville est un vaste désert au sein duquel se répartissent quelques oasis très favorables : jardins publics, cimetières ou parcs tels celui de l hôpital de la Croix-Rousse... autant de rendez-vous de nourrisseurs dont dépendent fortement les chats des villes. Autrefois, le chat errant représentait un auxiliaire important pour la gestion des populations de rongeurs en ville, dont le rat, resté dans l imaginaire collectif un facteur de famine et un vecteur de fléaux telle la peste. Cette perception de l utilité du chat a aujourd hui été remplacée dans les esprits par la lutte chimique (raticides). Pour certains citoyens, seules les nuisances liées à sa présence (manifestations sonores, déjections...) subsistent, alors qu il est toujours utile pour la lutte contre les rats. Du point de vue comportemental, le chat possède une grande capacité d adaptation, ce qui lui a permis de coloniser avec succès des milieux très différents. Territorial dans le milieu rural où un seul mâle dominant s impose par la force, il devient social en ville, contraint de partager avec ses congénères des ressources concentrées en quelques sites favorables. L autre animal emblématique de la ville est le pigeon, qui pose les mêmes problèmes de gestion du fait de sa surpopulation présumée et des dégâts qu il occasionne au niveau des bâtiments publics. EN SAVOIR + Des chats et des Hommes. Le Journal du CNRS. www2.cnrs.fr/journal/3567.htm Des chercheurs lyonnais ont mené une étude à long terme sur les chats, qu ils soient errants ou domestiques, et le comportement des humains à leur égard, dans le quartier de la Croix- Rousse et son hôpital. Ces recherches permettent d élaborer des protocoles de gestion concertés des chats en milieu urbain. Chats errants de ville CNRS Photothèque/ PONTIER Dominique 99

26 35 VILLE ET NATURE Favoriser la nature en ville La biodiversité en ville est un aspect peu connu de la question plus générale de la biodiversité ordinaire, car très souvent les naturalistes et chercheurs n y consacrent que peu de temps d observation, d expérimentation et de suivi. Avec le soutien du Ministère en charge de l écologie, la ville de Grenoble a été choisie pour tester des méthodes de suivi de la biodiversité (oiseaux, papillons de jour) dans des quartiers présentant des densités variables d espaces verts. Observer oiseaux et papillons dans nos jardins En 2007, le Grenelle de l Environnement a initié la mise en place de la «trame bleue et verte», un réseau d échange pour la biodiversité animale et végétale à l échelle du territoire national. Il s agit de reconstituer un réseau écologique cohérent qui permette aux différentes espèces de circuler et d interagir. Dans le cadre des Schémas de Cohérence Territoriale et des Plans Locaux d Urbanisme, la plupart des communes et métropoles de Rhône- Alpes sont concernées par le Schéma Régional de Cohérence Ecologique, qui impacte l aménagement du territoire et les actions de protection des ressources naturelles. Des programmes nationaux à l action locale : la biodiversité à la loupe Dans ce contexte, il est important d évaluer l influence d une trame verte et d un réseau d espaces verts, incluant espaces publics et jardins privés, sur la biodiversité ordinaire. De grands programmes nationaux de suivi, tel que le Suivi Temporel des Oiseaux Communs (STOC) et, pour les papillons, le Suivi Temporel des Rhopalocères de France (STERF), sont en place depuis plusieurs années. Plus récemment, le programme Vigie Nature associe les citoyens à des suivis naturalistes (observatoire de papillons des jardins, suivi d insectes pollinisateurs, etc.). Petit sylvain à Saint-Égrève (38) Océane Doledec/Cemagref Il est indispensable d effectuer des suivis et d obtenir des données en milieu urbain, afin de mettre en évidence l importance de la «gestion différenciée» des espaces verts publics, et ainsi inciter les collectivités à évoluer vers une gestion durable et raisonnée, notamment par le passage à un entretien sans pesticides à Lyon et Grenoble. Ces études devraient également permettre de montrer l utilité des connexions entre espaces verts par un maillage diffus de jardins particuliers, qui permettent à la biodiversité d être omniprésente et de circuler. Le travail engagé par les chercheurs rhônalpins vise à adapter les protocoles STOC et 100

27 STERF au milieu urbain dans une ville comme Grenoble, qui ne présente pas, à grande échelle, un découpage net entre constructions et espaces verts, mais un mélange de quartiers plus ou moins denses en termes d urbanisme. Le Cemagref de Grenoble a bénéficié de l appui du Muséum National d Histoire Naturelle et de la Ligue pour la Protection des Oiseaux Isère pour l élaboration et la formation aux protocoles. Ce programme s inscrit également dans la démarche de concertation engagée sur le territoire de Grenoble autour de la création d un futur observatoire de la biodiversité, initiée dans le cadre de l opération «2010, Année Internationale de la Biodiversité». Moineau en ville Océane Doledec/Cemagref Des espèces plus ou moins présentes selon les milieux observés Cette étude a débuté en avril 2010 et les premiers résultats sont particulièrement intéressants : Le suivi des oiseaux présents en juin sur 63 sites a permis d identifier 52 espèces 1 au total, dont le merle noir dans 97 % des sites, suivi de la corneille noire, du martinet noir, de la fauvette à tête noire et du moineau domestique (86 % des sites). Cette biodiversité est cependant hétérogène au sein de l agglomération. Ainsi, les secteurs de ripisylve abritent 34 espèces, contre seulement 11 dans les secteurs d habitat collectif dense, où la végétation est relictuelle. Les papillons sont très peu présents en cœur de ville (l année 2010 étant peu favorable globalement du point de vue climatique). Il est cependant intéressant de noter que dans les parcs urbains de centre ville, les parties non gérées (une seule fauche tardive) présentent une richesse plus importante. Ainsi, des modes de gestion plus extensifs seraient à privilégier. EN SAVOIR + www2.mnhn.fr/vigie-nature/ Les recherches qui débutent ont montré la nécessité d adapter les protocoles standards à la ville et à la pratique par des naturalistes débutants (étudiants de master). Elles ont aussi montré l intérêt des citoyens pour mieux connaître la biodiversité proche de chez eux. En effet, pour pénétrer dans les jardins privatifs, des autorisations ont été demandées aux propriétaires par courrier, et le taux de retour favorable a été assez important. À terme, ces travaux doivent permettre d instaurer une cohérence entre les documents d urbanisme et la mise en place d une trame verte et bleue dans l espace urbain. 1. Pour une année complète et avec une pression d observation bien plus importante, la LPO Isère identifie 156 espèces sur la commune de Grenoble. 101

28 36 VILLE ET NATURE Des particules dans l air des villes La pollution atmosphérique urbaine affecte directement la qualité de l air que nous respirons et induit une dégradation des écosystèmes et du climat. De plus, elle exerce des conséquences négatives sur la santé publique. Les sources de pollution atmosphérique sont sans frontières : une grande partie est locale (trafic, industrie, chauffage), mais l apport de polluants des contrées plus éloignées, à l échelle nationale, continentale (Europe) et intercontinentale (Afrique, Amérique) n est pas négligeable. Dans la région Rhône-Alpes, plusieurs équipes de recherche sont impliquées dans l étude de ces questions et développent une recherche de pointe en coopération avec l autorité régionale de surveillance de la qualité de l Air, Atmo Rhône-Alpes. Il n y a pas que les gaz à effet de serre Quelle est l évolution de la qualité de l air dans notre région, en particulier dans les villes comme Lyon et Grenoble, et quelles sont les sources de cette pollution? Cette interrogation est importante pour la région Rhône-Alpes car son activité industrielle est forte, son trafic routier est dense et ses habitants sont souvent concentrés dans des zones proches des sources de pollution. Cette situation n est pas spécifique à la région Rhône-Alpes et elle implique l ensemble de la communauté internationale des chercheurs et des décideurs économiques, sociaux et politiques. La question récurrente et connue du grand public concerne le gaz carbonique (CO 2) et les autres gaz à effet de serre qui affectent le climat et provoquent le réchauffement global de notre planète. La communauté scientifique porte également son intérêt sur les aérosols, et notamment sur les particules fines qui ont des conséquences plus locales. La taille de ces particules et leur complexité chimique (sulfate, organique, nitrate, suie) ont en effet un impact sanitaire avéré, mais pas encore parfaitement quantifié. Leur activité dans la dégradation de la qualité de l air est ainsi source de nombreuses interrogations fondamentales. Cette recherche est réalisée dans le cadre d une forte coopération avec les instances de surveillance de la qualité de l air et les autorités sanitaires de la région. Le LiDAR, instrument de télédétection et d analyse par laser des particules atmosphériques Eric Le Roux/Communication/UCBL 102

29 Des progrès significatifs en métrologie et en modélisation Les recherches récentes ont permis la mise au point d équipements de haute technologie permettant une analyse extrêmement sensible et précise de la composition chimique et particulaire de l atmosphère : chromatographie, spectrométrie de masse, LiDAR. Les progrès réalisés en modélisation, associés au développement des moyens de calculs, permettent aujourd hui de réaliser des simulations numériques de haute résolution spatio-temporelle pour représenter la dispersion des particules dans l atmosphère urbaine. Ces résultats importants conduisent à une meilleure évaluation de l impact de nouveaux polluants sur la qualité de l air et de l exposition des populations. Dans la région Rhône-Alpes, les recherches se sont surtout portées sur les particules (aérosols) émises par le trafic routier et la combustion de bois de chauffage. Plusieurs aspects de la dispersion des polluants dans l atmosphère ont été abordés : le lien entre les sources d émission de particules et leur concentration dans les couches de l atmosphère, le rôle du relief sur les processus de mélange des polluants dans l atmosphère Altitude (km) h 12h 0h 12h Mesure de la teneur en particules réalisée au dessus de Lyon en avril 2010 par le LASIM, département de physique de l Université Lyon 1, à l occasion d une éruption volcanique en Islande. Le code couleur indique la concentration relative des particules dans l atmosphère. Les particules volcaniques se situent au dessus de 1500 m d altitude. Patrick Rairoux/Station LIDAR-LASIM-UCBL 17 avril avril 2010 Six laboratoires de recherche lyonnais et grenoblois sont impliqués dans cette thématique (LMFA, LASIM, IRCELYON, LCME, LGGE, LEGI) depuis plus d une décennie. Ces équipes ont bénéficié du soutien du Cluster Environnement et ont développé leurs recherches en s appuyant sur un plateau scientifique partagé portant sur l analyse et la métrologie de l atmosphère (ANAMEA) et sur l observatoire PIMPUS consacré à la collecte des données nécessaires à la compréhension sur le long terme du lien entre qualité de l air en zone urbaine et santé des populations. EN SAVOIR + LMFA : LASIM : www-lasim.univ-lyon1.fr/spip.php?rubrique61 IRCELYON : equipes_de_recherche/(syrcel_identifier)/air LGGE : www-lgge.ujf-grenoble.fr/axes/equipes-chang.shtml LEGI : LCME : 103

30 37 VILLE ET NATURE Villes et usines : une cohabitation à risque Les risques industriels sont des réalités. Le moindre incident peut avoir des conséquences importantes sur la population et l environnement. Il est donc essentiel de les maîtriser et de les gérer. Les équipes de recherche de Rhône-Alpes travaillent principalement dans deux directions : les méthodes d analyse de risques qui permettent d anticiper ceux-ci dès la conception des installations, et l analyse des plans de secours proposés qui permet de tester leur fiabilité avant que leur utilisation ne soit nécessaire. Ces travaux ont été essentiellement menés par des laboratoires de l INP Grenoble et de l École des Mines de Saint-Étienne). Les résultats ont été présentés sous forme de cadres méthodologiques qui ont été validés sur des exemples industriels. Leur principal atout réside dans la prise en compte simultanée des aspects techniques, humains et organisationnels. Le risque industriel est-il important dans la région Rhône-Alpes? La région Rhône-Alpes compte un nombre important de sites chimiques et pétrochimiques à risques, résultat d une longue histoire industrielle. Par ailleurs, la situation géographique particulière et le développement économique ont conduit à une forte urbanisation autour de ces sites. Ce risque industriel peut se manifester sous la forme d un incendie, d une explosion ou de la dispersion de produits toxiques dans l air ou l eau, suite à une situation accidentelle. Il est donc primordial de maîtriser les risques industriels pour les gérer efficacement. Les industriels et les pouvoirs publics ont très tôt pris conscience de l importance d une gestion efficace de ces risques, notamment après la grave catastrophe de Feyzin en La réglementation nationale impose des obligations aux sites à risques, comme par exemple la réalisation d analyses de risques pour identifier a priori ces derniers, la réduction des risques à la source par des technologies et des procédures adaptées, l information des populations et la mise en place de plans de secours pour gérer les situations accidentelles. La protection des populations et de l environnement va dépendre de la connaissance, de la pertinence et de l application des mesures prévues dans les conditions prévues. Couloir de la chimie, Feyzin (69) Région Rhône- Alpes/Jean-Luc Rigaux 104

31 Complexe pétrochimique de Saint-Clair-du-Rhône (38) Région Rhône-Alpes/Jean-Luc Rigaux Comment être certain que les risques seront maîtrisés? Deux axes de recherche ont été particulièrement développés : les méthodes d analyse a priori des risques permettant de définir les aspects techniques et organisationnels adaptés et la gestion des plans de secours pour leur réalisation efficace. En ce qui concerne les méthodes d analyse de risques, les méthodologies proposées permettent d améliorer l exhaustivité et d adopter une approche globale prenant en compte simultanément les aspects techniques, humains et organisationnels afin d assurer la maîtrise et la gestion des aléas liés à l activité industrielle ou à l aménagement du territoire. Dans ce cadre, les travaux s appuient généralement sur une analyse systémique des organisations étudiées. Le cas des PME a été particulièrement analysé. Ces recherches permettent de caractériser la vulnérabilité d un territoire industriel par des indicateurs spatiaux et temporels et assurent ainsi un développement durable du territoire. La démarche d analyse de risques a été structurée, tout comme la capitalisation de la connaissance nécessaire, dans une méthode basée sur une modélisation itérative de l installation industrielle. Cette méthode a été concrétisée par un logiciel (Xrisk) qui guide et facilite la démarche. Un effort important a également réalisé dans la validation des plans de secours. Il est en effet indispensable de s assurer de leur faisabilité et d analyser leur robustesse pour s assurer qu ils peuvent être mis en œuvre. Un cadre méthodologique a ainsi été proposé pour réaliser une analyse a priori de la faisabilité du plan. Cette démarche s est concrétisée par la réalisation d un guide pour l identification des défaillances possibles dans l exécution d un plan de secours, fondé en particulier sur l analyse de retours d expérience. Ce guide propose une boîte à outils permettant l évaluation des plans existants et la création de nouveaux plans de secours industriels. Le Cluster Environnement a soutenu les recherches sur les développements méthodologiques concernant l analyse de la robustesse des plans de secours industriels. EN SAVOIR En complément, le Cluster GOSPI (Gestion et Organisation des Systèmes de Production et de l Innovation) a soutenu des recherches sur la gestion des substances dangereuses dans la production et les produits, ainsi que par la structuration et la capture des informations industrielles dans les systèmes adaptés. 105

32 38 VILLE ET NATURE Risques industriels : quand l erreur n est pas seulement technique Dans la région Rhône-Alpes, il existe 81 entreprises classées SEVESO Seuil Haut, contrôlées par les services de l Etat (DREAL) qui, en lien avec les industriels, vont chercher à améliorer la prévention du Risque Industriel Majeur (risque pouvant entraîner des dommages importants dans l entreprise et son environnement) en installant des dispositifs de nature essentiellement technique. Les grands accidents technologiques survenus notamment en France, comme celui d AZF à Toulouse en 2001 ou celui de Feyzin en 1966, ont amené experts, industriels et chercheurs à s interroger sur leurs causes probables. Sont alors évoqués, au-delà des défaillances techniques, des facteurs humains et organisationnels sur lesquels travaille une équipe interdisciplinaire composée d ingénieurs et de chercheurs en sciences sociales. Les causes des accidents ne sont pas seulement techniques Les entreprises SEVESO Seuil Haut sont nombreuses en Rhône-Alpes en raison de sa longue tradition industrielle. À titre d exemple, on peut citer le couloir de la chimie au Sud de Lyon, les plates-formes pétrochimiques de Feyzin ou le complexe chimique de Pont-de- Claix près de Grenoble. Tenter de prévenir les risques d accident et augmenter la fiabilité de ces installations implique la participation de plusieurs acteurs. Ce sont d abord les industriels qui conçoivent des dispositifs techniques, des procédures et des règles pour tenter de maîtriser les accidents, ensuite les ouvriers et techniciens qui travaillent des matières dangereuses au cours de processus de production sensibles. C est aussi l État qui contrôle ces installations afin que le risque d accident reste faible, alors que leur gravité serait élevée. Si l accent a été jusqu à présent mis sur les dispositifs techniques, les facteurs humains (rôle des hommes au poste de travail) et organisationnels (rôle des choix opérés pour organiser la production et de la qualité des interactions tout au long de la chaîne hiérarchique) sont de plus en plus étudiés dans la survenue de ces accidents. Site industriel de Roussillon Sébastien Gominet/Photothèque IRMa 106

33 Le rôle des hommes et des organisations est souvent central Si les entreprises à risque industriel majeur ont été à l origine de nombreuses investigations suite aux grands accidents technologiques, notamment aux États-Unis dès les années 1980, les recherches en sciences sociales menées en France au sein d installations classées ont été peu nombreuses. Pourtant, les facteurs humains et organisationnels qui peuvent être à l origine d accidents ou au contraire contribuer à les contenir, méritent une grande attention. Les recherches menées au cours des dernières années ont ainsi montré le rôle et l importance de différents facteurs : la qualité du couplage hommes/dispositifs techniques, la manière dont sont conçues, puis mises en œuvre les règles et procédures de sécurité, la manière dont s opèrent les arbitrages entre sécurité, productivité et qualité, le rôle de la qualité des relations (ou interactions) au sein des équipes depuis les cadres jusqu aux opérateurs, l organisation des apprentissages à tous les niveaux suite aux incidents et accidents afin de comprendre les forces et faiblesses des modes d organisation et d éviter les répétitions d accidents. Les facteurs humains et organisationnels sont au cœur du travail de recherche réalisé au sein du programme ATHOS (soutenu par l État et l Institut pour une Culture de Sécurité Industrielle de Toulouse), qui nécessite une approche interdisciplinaire de la sécurité, mobilisant en particulier ingénieurs et sociologues (Centre Max Weber, ISH-Lyon). Des études de terrain ont été réalisées dans le secteur de la chimie. Ces recherches vont être valorisées par un guide en cours de réalisation. EN SAVOIR