Groupe de travail «Bâtiment et Biodiversité» FICHE DE CONTRIBUTION Identification : Structure : Muséum National d Histoire Naturelle, 57 rue Cuvier, 75005 Paris Nom, prénom : Grenon, Thomas, Directeur Général représenté par Clergeau, Philippe, Professeur Coordonnées (mail, téléphone) : 55 rue Buffon, 75005, Paris - clergeau@mnhn.fr Présentation de la structure : Le Muséum national d'histoire naturelle est un établissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel (EPSCP) placé sous les tutelles conjointes des ministères de l Enseignement supérieur et de la Recherche (MESR) et du ministère de l'ecologie, du développement durable et de l Energie (MEDDE). Il assure statutairement cinq missions : - Recherche fondamentale et appliquée - Expertise - Conservation et enrichissement des collections, - Enseignement, - Diffusion des connaissances et action éducative et culturelle Au carrefour des sciences de la Terre, de la Vie et de l Homme, le Muséum se consacre quotidiennement et ce depuis près de 400 ans à la nature et à ses relations avec l espèce humaine. Contribution publique? OUI NON Trois mots-clés de votre contribution : recherche et développement expérimentations définition des biodiversités urbaines Etat des lieux, retours d expérience : Déjà acquis : - Inventaire de la biodiversité présente sur le Jardin des Plantes (JDP) du Muséum National d Histoire Naturelle (MNHN), piloté par la Direction Déléguée au Développement Durable à la Conservation de la nature et à l Expertise, en mars 2009. Au total, l inventaire a permis de recenser 70 espèces protégées ou réglementées et 6 espèces menacées. Les espèces sur les murs et les bâtis ont été prises en compte. - Codirection du comité opérationnel Trame verte et bleue et Coprésidence du Plan National Nature en Ville (Vincent Graffin, Directeur au Développement Durable à la Conservation et à l Expertise au MNHN 2008-2010). - Travail de recherche de l équipe du Pr Philippe Clergeau depuis 2009 sur les biodiversités comparées des toitures et des murs en ville (thèse, publications scientifiques, publications de transfert, communications voir Annexe). Un ouvrage grand public avec le Pr Nathalie Machon sur la biodiversité urbaine (dont le bâti). Participation à la construction de plaquettes et communications sur les bâtiments végétalisés (fascicules de Naturparif, Plante&Cité, ville de Paris, etc.). - Mise en place plus général d un Plan Vert, outil de pilotage de la démarche de développement durable des établissements d enseignement supérieurs 1
En cours : - Sensibilisation urbanistes et architectes sur bâtiments et biodiversités : cours et conférences auprès des écoles d architecture, interventions auprès des collectivités et travaux avec l APUR. - Montage d une startup «TOPAGER» en 2013 par Frédéric Madre, doctorant au muséum, sur la biodiversité des toitures et murs, entreprise spécialisée dans la végétalisation (agriculture et/ou biodiversité) des bâtiments. Frédéric Madre qui est cofondateur de cette entreprise est aussi chercheur associé à l UMR CESCO du muséum. - Travaux du Service du Patrimoine Naturel sur la contextualisation et les enjeux des bâtiments végétalisés. Mise au point de méthodes de suivis de biodiversité urbaine. - Un programme pluridisciplinaire de recherche «ECOVILLE» (2015-2017) dédié à la végétalisation des murs et des trottoirs financé par l Agence National de la Recherche et animé par P. Clergeau. 20 intervenants publics et privés (architecte, paysagistes, écologues, géographes, biochimistes, sociologues, urbanistes) avec plusieurs expérimentations et prototypes testés. Une partie de l expérimentation est conduite sur des sites proposés par TOPAGER et la ville de Paris, une autre partie est conduite sur un bâtiment du muséum. Des résultats sont aussi attendus en sociologie (perception, acceptation), en urbanisme (potentialités et contraintes foncières), en écologie (définitions, durabilité et gestion autonome des végétalisations) et en architecture (relation au bâti et aux enduits). - Participation à un programme de développement conduit par TOPAGER appelé «wildroof», labellisation obtenue par «Paris Région Lab» sur un modèle de végétalisation spontanée des toitures. L utilisation d une toiture du muséum est à l étude pour cet objectif. - Mise en œuvre dans un programme large de Développement Durable d une prise en compte de la biodiversité dans les projets d urbanisme et de restauration des bâtiments du muséum. La réflexion est débutée au niveau de la maitrise d ouvrage dans le cadre de la réhabilitation de l îlot Poliveau. Elle est programmée pour d autres sites du Jardin des Plantes (bâtiments des jardiniers, murs d enceinte, etc.) - Des inventaires naturalistes standardisés sont actuellement en cours afin de mieux connaitre l état écologique du site du JDP, appliqués suivant un indice de qualité écologique développé au MNHN par le Service du Patrimoine Naturel. Une connaissance actualisée est en effet nécessaire pour s assurer de l efficacité des actions engagées en matière de conservation de la biodiversité au Jardin des Plantes. Vision générale : Le muséum conscient des enjeux et de l exemplarité qui doit être sienne, s investit grâce à l actualité de ses projets de rénovation, dans une réflexion bâtiment-biodiversité. Axe fort des discours issus du Grenelle de l Environnement, la réelle intégration du développement d une biodiversité en ville reste encore en émergence et le rôle des organes de recherche et de transfert est évidement fondamental. Organisme scientifique de renommé mondiale, le muséum se doit d être clair sur les espèces, outils et méthodes à mettre en place pour cela, tant pour la durabilité de ses systèmes, que pour l acceptation par les différents acteurs. Fort de ses chercheurs qui analysent les composantes fonctionnelles et biologiques (mais aussi les préoccupations sociétales), le muséum a la 2
volonté d inscrire dans tous ses projets de rénovation et de construction une réflexion complète sur la qualité écologique (impact à l échelle locale mais aussi participation aux trames vertes parisiennes) non plus seulement de ses jardins mais aussi de l ensemble de son patrimoine. La Direction de la Rénovation et de la Maintenance, la Direction des Jardins Botaniques et des Zoos et la Direction déléguée au Développement Durable, à la conservation de la Nature et à l Expertise sont investies en ce sens. Il y a déjà beaucoup de publications sur les enjeux des végétalisations de bâtiments et sur les méthodes les plus aptes à la développer. Notamment sur les toitures. Les services que rend la nature à l Homme sont maintenant connus d une manière générale (les services écosystémiques) et ils sont aussi définis dans un contexte urbain : santé et bien-être, recherche d ambiance et de loisirs, gestion et tamponnage des pollutions atmosphériques et des températures, gestion de l eau, durabilité des étanchéités, développement de la biodiversité, etc. Nous reprenons ici un texte court qui présente un axe de travail du muséum, conciliant enjeux et résultats de recherche pour poser de nouvelles questions. --------------------------- Des bâtiments végétalisés pour la biodiversité? Frédéric Madre et Philippe Clergeau - MNHN (publié dans AMC-Le Moniteur 2014) L adaptation de la ville aux changements climatiques et aux enjeux énergétiques devient une priorité. L installation d «une nature» en ville, et notamment la végétalisation des toitures et des murs fait partie des outils retenus depuis le Grenelle de l Environnement pour réaliser cet objectif. Cependant la biodiversité sur les bâtiments végétalisés fait aussi partie des enjeux actuels car cette biodiversité assure de multiples services à l Homme, même en ville. Notre recherche de 3 ans sur 115 toitures végétalisés au Nord de la Loire, de Brest à Strasbourg, puis sur 35 toits et 33 murs en Ile de France montrent qu en végétalisant un bâtiment on augmente très significativement la présence des animaux, et donc la possibilité d un fonctionnement écologique à ces micro-échelles (depuis l installation des oiseaux et des insectes polinisateurs jusqu à la décomposition de litière par d autres invertébrés). Nous montrons aussi le rôle fondamental de l épaisseur du substrat et du mode de gestion sur la présence de végétaux spontanés. Même si nous avons identifié quelques espèces rares, il s agit surtout d espèces communes qui se déplacent facilement. Pour les toitures, ces espèces sont caractéristiques d espaces ouverts et secs. Le problème du maintien de la végétation se pose à la fois au niveau hydrique (c est la sécheresse qui est la cause première des disparitions de plantes) et au niveau nutriment (on met régulièrement de l engrais pour maintenir sédums ou graminées dans des épaisseurs de substrat trop faibles ne permettant pas un réel fonctionnement du sol). Nous suggérons d intégrer à la fois un développement de biodiversité spontanée en laissant des espaces libres et une végétalisation mixte avec quelques herbacées et arbustes. Un buttage peut permettre, avec une même charge de substrat (15 cm en moyenne avec des variations entre 5 et 25 cm), des zones plus ou moins profondes et donc plus ou moins humides. Les arbustes sont installés en sommet de butte. En automne, les graminées et les feuilles mortes des arbustes contribuent à l enrichissement du substrat au même titre que l apport par la faune (mortalité des espèces, fèces, transport de matériaux, etc.). Un écosystème du sol performant est la meilleure garantie du bon maintien des plantes. Pour les murs, l exercice est plus délicat tant le problème de l eau est primordial pour les plantes en situation verticale et explique que la plupart des murs végétalisés sont aujourd hui irrigués. Les invertébrés que nous avons identifiés sont d ailleurs majoritairement des espèces d espaces humides et confinés. Etant donné les surfaces potentielles en ville dense des pignons et façades végétalisables et l enjeu qu elles représenteraient dans une ville plus écologique (ambiance, bien-être mais aussi tamponnage des pollutions atmosphériques, régulation thermique et filtration des eaux de pluie), les recherches sur le choix des espèces, l organisation des plantations et les limitations d alimentation en eau doivent être largement encouragées. Des solutions peuvent exister entre d un côté la simple plantation de plantes grimpantes en bas du mur et d un autre côté l installation d un mur hydroponique coûteux avec nombreuses espèces exotiques. D autres 3
méthodes innovantes doivent encore faire leur preuve (éléments en céramiques, bétons poreux, enduits ensemencés, grandes jardinières, etc.). Nos résultats soulèvent également des préoccupations. La première concerne la durabilité du système. Nous avons peu de recul sur l évolution de ces écosystèmes. Or quid des pullulations de certains insectes, des vitesses d appauvrissement ou d enrichissement des sols, du réensemencement naturel? La deuxième concerne la participation des bâtiments végétalisés aux continuités écologiques (trames vertes) en ville. Nous créons semble-t-il de nouveaux milieux (très secs pour les toitures, très humides pour les murs) pas toujours en rapport avec un corridor écologique avant tout basé sur les parcs et jardins. En plantant des arbustes, il semble que l on puisse tamponner les variations de température et d humidité des toitures et donc que l on pourrait alors tendre vers des formes de continuités écologiques en 3 dimensions impliquant des murs végétaux faisant le lien entre toitures végétalisées et espaces verts au sol. Ces préoccupations sont des pistes de recherche passionnante et militent pour une convergence de travaux entre architectes et écologues! ---------------------------------------- Annexes : Blaise S., Graffin V. (2009). Inventaire de la biodiversité du Jardin des Plantes. Rapport interne. Clergeau P. (2014) Aménagement et bâti : une introduction. Colloque «Quelle nature en ville?», 5 juin 2014, Paris. Clergeau P. coord. (2014) Le projet ECOVILLE : La végétalisation des murs et des rues comme outil de résilience urbaine? Agence Nationale de la recherche, Défi «Mobilité et Systèmes urbains durables», 30p. Clergeau P., Machon N. (2014) Où se cache la biodiversité en ville? Quae ed., 168p. Cohen S., Gourdain P. (2014). Bâtiment en milieu urbain : recréer un ensemble de structures favorables à l accueil d une faune et d une flore. Colloque «Quelle nature en ville?», 5 juin 2014, Paris. Geoffroy JJ., Madre F., Clergeau P. (2014) Green roofs and vegetated facades as habitats for myriapod and woodlice communities. 16 th Cong. Int. de Myriapodologie, Olomouc, Czech Republic, July 2014. Machon N. coord. (2012) Sauvage de ma rue. Le Passage/MNHN ed. Madre F. (2014). Des bâtiments végétalisés pour développer une biodiversité en milieu urbain. Thèse de doctorat du MNHN, 194p. Madre F., Clergeau P. (2014) Des bâtiments végétalisés aussi pour la biodiversité. Le Courrier de l'architecte, 14 mai 2014. Madre F., Clergeau P. (2014) Des bâtiments végétalisés pour la biodiversité. AMC-Le Moniteur 232 : 26. Madre F., Clergeau P., Machon N., Vergnes A. (2013) Les bâtiments végétalisés : supports du développement de la biodiversité en milieu urbain? Int. World Green Infrastructure Congress, 9-13 sept. 2013, Nantes. Madre F., Clergeau P., Machon N., Vergnes A. (2015). Building biodiversity: vegetated façades as habitats for spider and beetle assemblages. Global Ecology and Conservation 3: 222-233. Madre F., Machon N., Clergeau P. (2012) A new typology for biodiversity studies on vegetated buildings. Int. World Green Infrastructure Congress, 19-20 sept. 2012, Copenhague. Madre F., Vergnes A., Machon N., Clergeau P. (2013) A comparison of 3 types of green roof as habitats for arthropods. Ecological Engineering 57: 109-117. Pellissier V., Cohen M., Boulay A., Clergeau P. (2012). Birds are also sensitive to landscape composition and configuration within the city centre. Landscape and Urban Planning 104: 181-188. Vergnes A., Pellissier V., Lemperière G., Rollard C., Clergeau P. (2014) High levels of urbanization strongly affect ground-dwelling arthropod communities. Biodiversity and Conservation 23:1859-1877. 4
5