LES MARES

Concevoir, dimensionner, implanter et gérer une mare comme infrastructure écologique, hydrologique et climatique

Dans la méthode Omakëya™, une mare n’est jamais considérée comme un simple bassin rempli d’eau.

Elle constitue un écosystème, un réservoir hydrologique, un habitat biologique, un élément paysager et potentiellement un outil de régulation microclimatique.

Une mare correctement conçue peut participer à :

ralentir les eaux de pluie ;
stocker temporairement ou durablement de l’eau ;
favoriser l’infiltration lorsque les conditions géologiques le permettent ;
soutenir la biodiversité ;
créer des habitats pour les amphibiens et les invertébrés ;
alimenter certaines végétations ;
créer une zone tampon pendant les périodes sèches ;
modifier localement température et humidité ;
constituer un élément du réseau hydraulique du site.

Mais une mare mal implantée peut au contraire devenir :

un ouvrage instable ;
une source de moustiques dans certaines configurations ;
un piège pour la faune ;
un point de contamination ;
un risque de débordement ;
un ouvrage nécessitant beaucoup d’entretien.

La mare doit donc être pensée comme un système hydraulique vivant.

1. Qu’est-ce qu’une mare ?

Une mare est une petite étendue d’eau généralement peu profonde, permanente ou temporaire, naturelle ou artificielle.

Elle se distingue d’un simple bassin technique par la diversité des processus qui peuvent s’y développer :

végétation aquatique ;
microorganismes ;
invertébrés ;
amphibiens ;
oiseaux ;
mammifères ;
champignons ;
interactions avec le sol et la nappe.

La profondeur, la durée d’inondation, la température et le régime hydrologique déterminent largement son fonctionnement écologique.

2. La mare comme nœud du réseau Omakëya™

Une mare peut être positionnée entre plusieurs composantes :

             PLUIE               ↓          TOITURES               ↓             NOUE               ↓            ┌─────┐            │ MARE│            └──┬──┘               ↓        ┌──────┴──────┐        ↓             ↓      SOL           ZONE HUMIDE        ↓             ↓      NAPPE        ÉCOULEMENT        ↓             ↓      SOURCE        RIVIÈRE

Elle devient ainsi un nœud hydraulique et écologique.

3. Les différents types de mares

Il faut distinguer plusieurs catégories.

Mare temporaire

Elle s’assèche périodiquement.

Elle peut présenter une biodiversité particulièrement spécifique.

Mare permanente

Elle conserve de l’eau toute l’année dans les conditions hydrologiques normales.

Mare alimentée par les précipitations

Elle dépend principalement du bilan pluie–évaporation–infiltration.

Mare alimentée par ruissellement

Elle reçoit des eaux provenant du bassin versant.

Mare alimentée par une source

Elle bénéficie d’un apport souterrain.

Mare connectée à une nappe

Son niveau peut être directement influencé par les fluctuations de la nappe.

Mare artificielle étanchée

Elle utilise une couche ou une membrane limitant les pertes par infiltration.

Ces systèmes ont des fonctionnements très différents.

4. Première règle : observer avant de creuser

Avant toute conception :

observer les écoulements ;
relever les altitudes ;
analyser le sol ;
rechercher la nappe ;
observer les mares existantes ;
étudier les zones humides ;
analyser les pluies ;
identifier les risques.

La question n’est pas :

« Où peut-on mettre une mare ? »

mais :

« Où l’eau cherche-t-elle naturellement à aller ? »

5. Choisir l’implantation

L’implantation doit tenir compte de :

topographie ;
bassin versant ;
nature du sol ;
profondeur de nappe ;
niveau des eaux ;
accès ;
végétation ;
voisinage des bâtiments ;
sécurité ;
risques de débordement.

Une dépression naturelle peut être particulièrement intéressante, mais elle doit être étudiée avant modification.

6. Le bassin versant de la mare

Une mare ne doit pas être étudiée isolément.

Il faut déterminer sa surface contributive :Ab

c’est-à-dire la surface qui peut contribuer à son alimentation.

Elle peut comprendre :

toiture ;
terrasse ;
chemin ;
prairie ;
jardin ;
parcelle agricole ;
pente naturelle.

7. Calcul simplifié du volume entrant

Pour une pluie P, une surface contributive Ab et un coefficient de ruissellement C :Vr=CPAb

Exemple :Ab=2000 m2P=30 mm=0,03 mC=0,4

alors :Vr=0,4×0,03×2000Vr=24 m3

Ce volume constitue une estimation du ruissellement disponible pour l’événement considéré, avant autres pertes et éventuels stockages intermédiaires.

8. Le bilan hydrique de la mare

Le niveau de la mare dépend de plusieurs flux.

On peut écrire :ΔV=P+R+S+N−I−E−Q

avec :

P = précipitations directes ;
R = ruissellement ;
S = apports de surface divers ;
N = apports souterrains ;
I = infiltration ;
E = évaporation ;
Q = sortie ou débordement.

Cette équation constitue le cœur du dimensionnement hydrologique.

9. La surface de la mare

Le volume ne dépend pas uniquement de la profondeur.

Il dépend de la géométrie complète :V=∫Ah(x,y)dA

En pratique, on peut utiliser des sections successives ou un modèle numérique du terrain.

Pour une première approximation :V≈Amoy×hmoy

mais cette approximation devient moins fiable lorsque les berges sont irrégulières.

10. Ne pas chercher une mare « profonde partout »

Une mare écologique efficace présente généralement une diversité de profondeurs.

On peut créer :

zones très peu profondes ;
hauts-fonds ;
pentes douces ;
zones intermédiaires ;
fosse plus profonde.

Cette diversité crée une mosaïque d’habitats.

11. Le profil en pente douce

Une berge verticale est souvent écologiquement pauvre et peut être dangereuse.

Une berge en pente douce permet :

végétation graduelle ;
accès à la faune ;
zones de reproduction ;
variations thermiques ;
développement de plusieurs ceintures végétales.

Schéma :

TERRE───────────────╲                 ╲                  ╲                   ╲____                        ╲____                             MARE

12. Les différentes zones d’une mare

On peut distinguer :

Zone terrestre

Végétation périphérique.

Zone humide

Sol périodiquement saturé.

Zone de berge

Zone soumise aux fluctuations du niveau.

Zone littorale

Faible profondeur et forte activité biologique.

Zone ouverte

Eau libre.

Zone profonde

Température et lumière différentes.

Cette zonation est essentielle à la biodiversité.

13. Le littoral est souvent plus important que la profondeur

Une mare de faible profondeur avec un littoral diversifié peut offrir davantage d’habitats qu’un bassin profond aux berges artificiellement verticales.

Il faut donc optimiser :

la diversité des interfaces eau–terre.

14. Le rôle des plantes aquatiques

Les plantes peuvent :

produire de la biomasse ;
fournir des habitats ;
oxygéner certaines zones ;
absorber des nutriments ;
stabiliser certaines berges ;
fournir des ressources alimentaires.

Mais une couverture végétale excessive peut également :

réduire l’oxygène nocturne dans certains contextes ;
accélérer l’envasement ;
déséquilibrer le système.

Il faut donc rechercher un équilibre écologique.

15. Ne pas introduire systématiquement des espèces

Une erreur fréquente consiste à vouloir « peupler » artificiellement une mare.

Il vaut souvent mieux :

créer les conditions d’accueil plutôt que transporter artificiellement le vivant.

La colonisation naturelle peut apporter une communauté adaptée au contexte local.

Les introductions doivent être particulièrement prudentes pour éviter :

espèces invasives ;
maladies ;
déséquilibres génétiques ;
transferts de pathogènes.

16. Biodiversité des mares

Une mare peut accueillir :

Microorganismes

bactéries ;
algues microscopiques ;
protozoaires.

Invertébrés

daphnies ;
ostracodes ;
larves d’insectes ;
coléoptères aquatiques ;
libellules ;
mollusques.

Amphibiens

grenouilles ;
crapauds ;
tritons.

Reptiles

Selon le contexte régional :

couleuvres aquatiques ;
autres espèces associées aux milieux humides.

Oiseaux

La mare peut fournir :

eau ;
nourriture ;
repos ;
reproduction pour certaines espèces.

17. Les chaînes alimentaires

Une mare fonctionne comme un réseau trophique :

LUMIÈRE   ↓PRODUCTEURS   ↓ZOOPLANCTON / HERBIVORES   ↓PRÉDATEURS   ↓DÉCOMPOSEURS   ↓NUTRIMENTS   ↓PRODUCTEURS

L’écosystème fonctionne donc selon des boucles de matière et d’énergie.

18. La mare et les amphibiens

Les amphibiens ont souvent besoin de conditions particulières :

eau adaptée ;
absence ou faible présence de poissons selon les espèces ;
végétation appropriée ;
habitats terrestres proches ;
continuité écologique.

Une mare destinée à favoriser les amphibiens ne doit donc pas nécessairement être conçue comme un bassin piscicole.

19. Le problème des poissons

L’introduction de poissons peut modifier profondément l’écosystème.

Ils peuvent consommer :

œufs ;
larves ;
têtards ;
invertébrés.

Pour certaines mares de conservation, l’absence de poissons peut donc être écologiquement importante.

20. La qualité de l’eau

Une mare alimentée par ruissellement reçoit potentiellement :

sédiments ;
nutriments ;
hydrocarbures ;
pesticides ;
métaux ;
contaminants urbains.

Il est donc dangereux de considérer toute eau de ruissellement comme automatiquement propre.

21. Prétraiter les eaux

Avant l’arrivée dans la mare, on peut prévoir :

RUISSELLEMENT      ↓   FILTRE      ↓   NOUE      ↓ZONE HUMIDE      ↓    MARE

Les systèmes de prétraitement peuvent réduire les flux de :

sédiments ;
matières en suspension ;
certains nutriments.

Le dispositif doit être adapté à la pollution potentielle.

22. L’envasement

Toute mare recevant des eaux de ruissellement peut accumuler des sédiments.

L’envasement dépend de :

érosion du bassin versant ;
végétation ;
pente ;
intensité des pluies ;
géologie ;
pratiques agricoles.

Un piège à sédiments en amont peut prolonger la durée de fonctionnement.

23. La mare comme piège à sédiments

On peut concevoir :

BASSIN VERSANT      ↓PIÈGE À SÉDIMENTS      ↓ZONE HUMIDE      ↓MARE

Le premier bassin est alors plus facile à curer que la mare principale.

24. Évaporation

Une mare perd de l’eau par évaporation.

Une approximation peut être faite avec :VE=Ep×A

où :

Ep = lame d’eau évaporée ;
A = surface de la mare.

Mais l’évaporation réelle dépend de :

température ;
vent ;
humidité ;
rayonnement ;
profondeur ;
végétation.

25. Ombre et mare

La végétation périphérique peut réduire une partie du rayonnement direct.

Mais un ombrage excessif peut limiter :

photosynthèse ;
diversité des plantes ;
température nécessaire à certains organismes.

Il faut donc concevoir une mosaïque d’ombre et de lumière.

26. La mare et le microclimat

Une masse d’eau possède une capacité thermique élevée.

Elle peut donc contribuer localement à :

amortir certaines variations de température ;
augmenter l’humidité à proximité ;
créer des gradients thermiques.

Cependant, l’effet microclimatique dépend fortement :

du volume ;
de la surface ;
du vent ;
de l’environnement ;
de la végétation ;
du climat.

27. Mare et confort thermique

À proximité d’un espace de vie, une mare peut participer à un système combinant :

ombre ;
végétation ;
évaporation ;
circulation d’air ;
stockage thermique.

Mais il faut éviter de présenter une petite mare comme un « climatiseur naturel » au sens strict.

Son rôle doit être évalué quantitativement.

28. Étanchéité naturelle

Certains sols sont naturellement peu perméables.

Les matériaux argileux peuvent permettre la création d’une couche relativement étanche lorsque les conditions géotechniques et hydrologiques sont adaptées.

Il faut cependant distinguer :

argile réellement étanche ;
sol argileux fissuré ;
limon ;
sol remanié.

Un diagnostic est indispensable.

29. Étanchéité artificielle

Lorsque l’étanchéité naturelle n’est pas suffisante, plusieurs solutions peuvent être envisagées :

argile compactée ;
matériaux géosynthétiques ;
membranes adaptées.

Le choix dépend :

du sol ;
du volume ;
de la pente ;
de la durabilité recherchée ;
des contraintes environnementales.

30. La sécurité

Une mare doit être conçue avec une attention particulière aux risques :

chute ;
noyade ;
glissement ;
rupture de berge ;
débordement ;
érosion.

Les exigences réglementaires et de sécurité peuvent dépendre du contexte et de la nature de l’ouvrage.

31. Le trop-plein

Une mare doit toujours avoir un chemin de débordement maîtrisé.

                 arrivée                    ↓            ┌────────────┐            │    MARE    │            └──────┬─────┘                   │                seuil                   ↓             trop-plein                   ↓                 noue                   ↓              exutoire

Le trop-plein doit être dimensionné pour éviter l’érosion et la rupture des berges.

32. Le dimensionnement hydraulique

Il faut étudier au minimum :

Volume entrant

Vin

Volume stockable

Vstock

Pertes

Vpertes=Vinfiltration+Veˊvaporation

Débordement

Vsurplus

L’objectif est d’obtenir :Vstock+Vsortie≥Ventrant

pour l’événement de dimensionnement.

33. Dimensionnement à plusieurs horizons

Comme pour l’ensemble de la méthode Omakëya™, il faut considérer :

Situation actuelle

Climat et usages actuels.

Horizon 2050

Évolution probable :

température ;
évapotranspiration ;
sécheresses ;
pluies intenses.

Horizon 2100

Tester la robustesse du système sous différents scénarios climatiques.

La mare doit donc être étudiée comme un système évolutif.

34. La mare temporaire : un cas particulier

Une mare qui s’assèche périodiquement n’est pas nécessairement dégradée.

L’alternance :eau↔asseˋchement

peut constituer une caractéristique écologique essentielle.

Certaines espèces sont adaptées précisément à ce fonctionnement.

35. Gestion des niveaux

Selon l’objectif, on peut prévoir :

niveau minimal ;
niveau normal ;
niveau maximal ;
niveau de débordement.

Le suivi peut être automatisé avec :

sonde de niveau ;
capteur de pression ;
télémétrie IoT.

36. Surveillance

Un protocole Omakëya™ peut suivre :

Hydrologie

hauteur d’eau ;
volume ;
fréquence de débordement ;
durée d’assèchement.

Physico-chimie

température ;
pH ;
conductivité ;
oxygène dissous ;
turbidité.

Biologie

espèces observées ;
amphibiens ;
libellules ;
macroinvertébrés ;
végétation.

37. La mare comme laboratoire écologique

Une mare peut devenir un véritable observatoire.

On peut suivre :pluie→niveau d’eau→tempeˊrature→oxygeˋne→biodiversiteˊ.

Avec plusieurs années de données, on peut étudier les relations entre climat et fonctionnement écologique.

38. Le numérique au service de la mare

Une mare Omakëya™ peut être instrumentée :

pluviomètre ;
sonde de niveau ;
sonde de température ;
capteur de conductivité ;
caméra ;
station météo ;
capteurs de sol.

Les données peuvent être intégrées dans un SIG ou un jumeau numérique du site.

39. La mare dans le modèle hydrologique

Dans un modèle numérique :

Entrées

pluie ;
ruissellement ;
nappe ;
température ;
évaporation.

État

niveau ;
volume ;
température ;
qualité.

Sorties

infiltration ;
évaporation ;
débordement ;
alimentation aval.

La mare devient ainsi un véritable réservoir dynamique modélisable.

40. Une mare n’est jamais isolée

Elle appartient à un réseau :

sol → mare → nappe → source → rivière → zone humide → atmosphère.

La conception doit donc rechercher la connectivité écologique et hydrologique sans créer de connexions artificielles nuisibles.

41. Les erreurs classiques

Erreur 1

Creuser sans étudier le bassin versant.

Erreur 2

Dimensionner uniquement selon le volume souhaité.

Erreur 3

Créer des berges verticales partout.

Erreur 4

Introduire des poissons sans réflexion écologique.

Erreur 5

Planter excessivement la mare.

Erreur 6

Diriger directement des eaux polluées vers la mare.

Erreur 7

Oublier le trop-plein.

Erreur 8

Ignorer l’évolution du climat.

Erreur 9

Ne pas prévoir l’entretien.

Erreur 10

Confondre bassin décoratif et écosystème aquatique.

42. La mare Omakëya™ idéale

Elle est :

correctement implantée ;
dimensionnée hydrologiquement ;
intégrée au relief ;
alimentée par une eau de qualité compatible ;
dotée de berges diversifiées ;
composée de plusieurs profondeurs ;
connectée au paysage ;
capable de supporter les événements extrêmes ;
suivie dans le temps ;
évolutive.

43. Architecture fonctionnelle

On peut synthétiser :

                  PLUIE                    ↓             BASSIN VERSANT                    ↓              RALENTISSEMENT                    ↓              PRÉTRAITEMENT                    ↓             ┌─────────────┐             │    MARE     │             │             │             │  LITTORAL   │             │  ZONE HUMIDE│             │  EAU LIBRE  │             └──────┬──────┘                    ↓          ┌─────────┴─────────┐          ↓                   ↓      INFILTRATION        DÉBORDEMENT          ↓                   ↓        NAPPE               NOUE          ↓                   ↓       SOURCE              RIVIÈRE

44. Les cinq fonctions de la mare

Fonction	Mécanisme	Résultat
Ralentir	stockage temporaire	diminution du débit de pointe
Stocker	volume d’eau	réserve hydrologique
Infiltrer	transfert sol/eau	recharge potentielle
Habiter	habitats aquatiques	biodiversité
Restituer	sortie contrôlée	alimentation du système aval

45. La mare comme infrastructure multifonctionnelle

La véritable puissance d’une mare Omakëya™ réside dans la superposition des fonctions.

Elle peut simultanément être :

un réservoir hydraulique

un habitat écologique

un élément du réseau trophique

un tampon climatique local

un observatoire scientifique

un élément paysager

un maillon du cycle de l’eau.

46. La mare constitue l’un des éléments les plus intéressants de l’hydrologie régénérative parce qu’elle se situe exactement à l’interface entre :EAU↔SOL↔VEˊGEˊTATION↔BIODIVERSITEˊ↔ATMOSPHEˋRE

Mais une mare réellement résiliente ne se résume pas à creuser un trou et à attendre qu’il se remplisse.

La démarche complète est :OBSERVATION→DIAGNOSTIC→IMPLANTATION→DIMENSIONNEMENT→CONSTRUCTION→COLONISATION→SUIVI→ADAPTATION

Dans la Vision Omakëya™, la mare n’est donc pas un objet posé dans le jardin : elle est un nœud vivant du réseau hydrologique du paysage.

Le chapitre suivant peut naturellement approfondir les noues, fossés végétalisés, swales, banquettes et terrasses hydrologiques, c’est-à-dire tous les dispositifs permettant de conduire l’eau vers les mares et les zones d’infiltration tout en ralentissant son écoulement.